[發明專利]一種碳基芯片特碳材料的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202010543235.0
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111875379B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 張戰;張倩楠
• 申請（專利權）人: 深圳市賽普戴蒙德科技有限公司
• 主分類號: C04B35/52
• 分類號: C04B35/52;C04B35/622;C04B35/645;H01L29/16
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉;劉文求

本發明公開了一種碳基芯片特碳材料的制備方法及應用。其中，所述碳基芯片特碳材料的制備方法，包括：將原料壓制成有機塊狀物，按重量份計，所述原料包括：有機物焦化粉40～95份、有機物氣流磨粉60～5份、有機成型劑10～20份；將所述有機塊狀物進行熱壓燒結，得到碳素塊；將碳素塊進行回火處理，得到碳基芯片特碳材料。本發明通過熱壓燒結使有機塊狀物脫去氧、氫等元素，保留碳元素，從而得到碳素塊；再通過將碳素塊進行回火處理，使所述碳素塊石墨化，得到極高純度的碳基芯片特碳材料。

技術領域

本發明涉及新材料領域，尤其涉及一種碳基芯片特碳材料的制備方法及應用。

背景技術

碳可以說是人類接觸到的最早的元素之一，也是人類利用得最早的元素之一。從人類在地球上出現以后，就和碳有了接觸，由于閃電使木材燃燒后殘留下來木炭，碳為人類永久的伙伴，所以碳在古代就已經是被人知道的元素。從拉瓦錫(Lavoisier A L 1743-1794法國)1789年編制的《元素表》中可以看出，碳首先是作為元素出現的。碳在古代的燃素理論的發展過程中起了重要的作用，根據這種理論，碳在那時不是以一種元素的形式出現的而是一種純粹的燃素，由于研究煤和其它化學物質的燃燒，拉瓦錫首先指出碳是一種元素。

碳在自然界中存在有多種同素異形體──金剛石、石墨、石墨烯，碳納米管，C60，六方晶系隕石鉆石(藍絲黛爾石)。金剛石和石墨早已被人們所知，拉瓦錫做了燃燒金剛石和石墨的實驗后，確定這兩種物質燃燒都產生了CO₂，因而得出結論，即金剛石和石墨中含有相同的基礎，稱為碳。正是拉瓦錫首先把碳列入元素周期表中。C60是1985年由美國休斯頓賴斯大學的化學家哈里可勞特等人發現的，它是由60個碳原子組成的一種球狀的穩定的碳分子，是金剛石和石墨之后的碳的第三種同素異形體。

目前的芯片技術主要是基于硅材料的，也稱之為硅基芯片。制造芯片不一定要采用硅，也可以使用高純碳來制造，也就是碳基芯片。與硅基芯片相比，碳基芯片具有成本更低、功耗更小、效率更高的優勢。用碳基芯片取代硅基芯片需要解決的關鍵問題是制作的碳材料的純度必須極高，即制作碳基芯片特碳材料的碳塊純度需達到99.9999999％?？梢?，如何制備超高純度的碳基芯片特碳材料材料成為亟待解決的問題。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種碳基芯片特碳材料的制備方法及應用，旨在解決如何制備超高純度的碳基芯片特碳材料的技術問題。

一種碳基芯片特碳材料的制備方法，其中，包括：

將原料壓制成有機塊狀物，按重量份計，所述原料包括：有機物焦化粉40～95份、有機物氣流磨粉60～5份、有機成型劑10～20份；

將所述有機塊狀物進行熱壓燒結，得到碳素塊；

將碳素塊進行回火處理，得到碳基芯片特碳材料。

所述的碳基芯片特碳材料的制備方法，其中，所述有機物焦化粉通過如下步驟制備得到：

提供有機物；

將所述有機物進行焦化處理，得到有機物焦化粉，其中所述焦化處理的溫度為400～600℃。

所述的碳基芯片特碳材料的制備方法，其中，所述有機物為聚乙烯、苯、萘、環氧樹脂、聚酰胺等其他有機物的聚合物中的一種。

所述的碳基芯片特碳材料的制備方法，其中，所述有機物焦化粉的粒徑為0.5～10微米；所述有機物氣流磨粉的粒徑為0.5～10微米。

所述的碳基芯片特碳材料的制備方法，其中，按重量份計，所述原料包括：有機物焦化粉60份、有機物氣流磨粉20份、有機成型劑20份。

所述的碳基芯片特碳材料的制備方法，其中，所述有機成型劑為糯米成型劑。