玻璃碳微观结构的演化：热解过程的原位透射电子显微镜研究
材料科学
2018-05-31 v2
摘要
玻璃碳是一种富石墨烯的元素碳形式，由聚合物热解获得，其由三维排列的弯曲石墨烯碎片连同无序碳与空隙的分数组成。热解包含聚合物在惰性气氛下逐渐加热至 900 摄氏度以上，随后冷却至室温。在此我们报告一种实验方法，用于执行原位高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）以直接可视化 500-1200 摄氏度温度范围内热解聚合物的微观结构演化。结果与现有的玻璃碳微观结构模型进行比较。所报道的实验在 80 kV 加速电压下使用基于 MEMS 的加热芯片作为样品基底进行，以最小化任何不期望的束损伤或样品制备引起的转变。结果表明，所得石墨烯碎片内的几何形状、膨胀和原子排列不断变化，且中间结构为玻璃碳的演化提供了重要线索。对热解过程的完整理解将允许针对前体聚合物进行通用工艺调整，以获得具有预定义性质的玻璃碳。
引用
@article{arxiv.1801.01785,
title = {Evolution of Glassy Carbon Microstructure: In Situ Transmission Electron Microscopy of the Pyrolysis Process},
author = {Swati Sharma and C. N. Shyam Kumar and Jan G. Korvink and Christian Kübel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01785},
year = {2018}
}
备注
Revised version due to minor corrections in the text and addition of an author