Графитната хартија, нов материјал базиран на јаглерод-, покажува широки можности за примена во електрониката, термичкиот менаџмент и новата енергија поради одличната електрична и топлинска спроводливост и лесните својства. Сепак, неговата подготовка бара исклучително висока контрола врз параметрите на процесот, а совладувањето на клучните техники е од клучно значење за обезбедување стабилни перформанси.
Изборот на суровини и предтретманот се основни чекори. Природен графит со висока{1} чистота или експандиран графит е примарна суровина, со чистота што надминува 99% за да се избегнат нечистотии. За време на фазата на предтретман, графитот се оксидира со интеркалирачки агенс (како сулфурна киселина или азотна киселина) за да се формираат соединенија за интеркалирање на графит што може да се ексфолира. За време на овој чекор, концентрацијата на средството за интеркалирање, температурата на реакцијата и времето на реакција мора прецизно да се контролираат-на пример, односот на концентрирана сулфурна киселина и графит е типично 3:1 до 5:1, а температурата на реакцијата мора да се одржува помеѓу 0-5 степени за да се спречи структурно оштетување предизвикано од прекумерна егзотерма.
Техниките на пилинг и формирање филм директно влијаат на микроструктурата на графитната хартија. Вообичаените методи вклучуваат механичка ексфолијација и хемиско таложење на пареа (CVD). При механичка ексфолијација, интеркалираниот графит се ексфолира во единечен или неколкуслоен графен со помош на-брзинско мелење топчиња или ултразвучна дисперзија. Ова потоа се формира во структура слична на хартија- преку вакуумска филтрација или календарирање. Во текот на овој процес, типот и концентрацијата на средството за распрснување (како што е N-метилпиролидон) мора да се оптимизираат за да се спречи собирање на листовите. CVD, од друга страна, користи извор на јаглерод, како што е метан, за да генерира графен на метална подлога (како никел фолија) преку распаѓање на висока-температура. Графенот потоа се пренесува на целната подлога. Контролирањето на стапката на раст и униформноста е предизвик, а температурата обично мора да се одржува на 800-1000 степени.
Обработката на објавата- и контролата на имотот се исто така клучни. Притискањето може значително да ја подобри густината и топлинската спроводливост на графитната хартија. Препорачаната температура на топло пресување е 2000–3000 степени, а притисокот се контролира на 5–10 MPa. Прекумерниот притисок лесно може да доведе до кршливо пукање. Понатаму, функционализацијата на површината (како полимерна или метална обвивка) може да ја подобри адхезијата на уредите, што ја прави погодна за флексибилна електроника.
Накратко, подготовката на графитна хартија е мултидисциплинарна технологија која бара прецизна контрола на секој чекор, од суровини до готов производ. Со оптимизација на процесот и надградба на опремата, границите на перформансите на графитната хартија дополнително ќе се поместуваат, обезбедувајќи повеќе можности за високо-производство.
