[发明专利]一种碳基芯片特碳材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种碳基芯片特碳材料的制备方法及应用。其中，所述碳基芯片特碳材料的制备方法，包括：将原料压制成有机块状物，按重量份计，所述原料包括：有机物焦化粉40～95份、有机物气流磨粉60～5份、有机成型剂10～20份；将所述有机块状物进行热压烧结，得到碳素块；将碳素块进行回火处理，得到碳基芯片特碳材料。本发明通过热压烧结使有机块状物脱去氧、氢等元素，保留碳元素，从而得到碳素块；再通过将碳素块进行回火处理，使所述碳素块石墨化，得到极高纯度的碳基芯片特碳材料。

技术领域

本发明涉及新材料领域，尤其涉及一种碳基芯片特碳材料的制备方法及应用。

背景技术

碳可以说是人类接触到的最早的元素之一，也是人类利用得最早的元素之一。从人类在地球上出现以后，就和碳有了接触，由于闪电使木材燃烧后残留下来木炭，碳为人类永久的伙伴，所以碳在古代就已经是被人知道的元素。从拉瓦锡(Lavoisier A L 1743-1794法国)1789年编制的《元素表》中可以看出，碳首先是作为元素出现的。碳在古代的燃素理论的发展过程中起了重要的作用，根据这种理论，碳在那时不是以一种元素的形式出现的而是一种纯粹的燃素，由于研究煤和其它化学物质的燃烧，拉瓦锡首先指出碳是一种元素。

碳在自然界中存在有多种同素异形体──金刚石、石墨、石墨烯，碳纳米管，C60，六方晶系陨石钻石(蓝丝黛尔石)。金刚石和石墨早已被人们所知，拉瓦锡做了燃烧金刚石和石墨的实验后，确定这两种物质燃烧都产生了CO₂，因而得出结论，即金刚石和石墨中含有相同的基础，称为碳。正是拉瓦锡首先把碳列入元素周期表中。C60是1985年由美国休斯顿赖斯大学的化学家哈里可劳特等人发现的，它是由60个碳原子组成的一种球状的稳定的碳分子，是金刚石和石墨之后的碳的第三种同素异形体。

目前的芯片技术主要是基于硅材料的，也称之为硅基芯片。制造芯片不一定要采用硅，也可以使用高纯碳来制造，也就是碳基芯片。与硅基芯片相比，碳基芯片具有成本更低、功耗更小、效率更高的优势。用碳基芯片取代硅基芯片需要解决的关键问题是制作的碳材料的纯度必须极高，即制作碳基芯片特碳材料的碳块纯度需达到99.9999999％。可见，如何制备超高纯度的碳基芯片特碳材料材料成为亟待解决的问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种碳基芯片特碳材料的制备方法及应用，旨在解决如何制备超高纯度的碳基芯片特碳材料的技术问题。

一种碳基芯片特碳材料的制备方法，其中，包括：

将原料压制成有机块状物，按重量份计，所述原料包括：有机物焦化粉40～95份、有机物气流磨粉60～5份、有机成型剂10～20份；

将所述有机块状物进行热压烧结，得到碳素块；

将碳素块进行回火处理，得到碳基芯片特碳材料。

所述的碳基芯片特碳材料的制备方法，其中，所述有机物焦化粉通过如下步骤制备得到：

提供有机物；

将所述有机物进行焦化处理，得到有机物焦化粉，其中所述焦化处理的温度为400～600℃。

所述的碳基芯片特碳材料的制备方法，其中，所述有机物为聚乙烯、苯、萘、环氧树脂、聚酰胺等其他有机物的聚合物中的一种。

所述的碳基芯片特碳材料的制备方法，其中，所述有机物焦化粉的粒径为0.5～10微米；所述有机物气流磨粉的粒径为0.5～10微米。

所述的碳基芯片特碳材料的制备方法，其中，按重量份计，所述原料包括：有机物焦化粉60份、有机物气流磨粉20份、有机成型剂20份。

所述的碳基芯片特碳材料的制备方法，其中，所述有机成型剂为糯米成型剂。