Графит нунтаг нь өндөр температурт пиролиз эсвэл нүүрстөрөгчжүүлэлтийн дараа нүүрстөрөгчөөр хийгдсэн нарийн ширхэгтэй нунтаг материал бөгөөд үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь нүүрстөрөгч юм. Графит нунтаг нь саарал хар эсвэл цайвар хар өнгөтэй өвөрмөц давхаргат бүтэцтэй. Түүний молекул жин нь 12.011.
Бал чулууны нунтаг шинж чанарыг дараах байдлаар нэгтгэн дүгнэж болно.
1. Өндөр дамжуулалт ба дулаан дамжилтын илтгэлцүүр: бал чулуу нунтаг нь дулаан дамжуулалт ба дулаан дамжуулалт сайтай, дулаан дамжуулалт сайтай материал юм. Энэ нь голчлон бал чулуу дахь нүүрстөрөгчийн атомуудын нягт зохион байгуулалт, давхаргат бүтэцтэй холбоотой бөгөөд энэ нь электронууд болон дулааныг дамжуулахад хялбар болгодог.
2. Химийн идэвхгүй байдал: бал чулууны нунтаг нь ердийн нөхцөлд химийн тогтвортой байдал, идэвхгүй байдал сайтай бөгөөд ихэнх бодисуудтай урвалд ордоггүй. Тийм ч учраас бал чулуу нунтаг нь электрон болон химийн материал, өндөр температурт зэврэлтээс хамгаалах гэх мэт салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
3. Энэ нь тодорхой механик хүч чадалтай: бусад нано материалуудтай харьцуулахад графит нунтаг нь өндөр цохилтод тэсвэртэй, шахагдах, хагарахад тэсвэртэй тул материалын механик шинж чанарыг тодорхой хэмжээгээр сайжруулдаг.
Бал чулууны нунтаг бэлтгэх арга нь олон янз бөгөөд нийтлэг аргууд нь дараах байдалтай байна.
1. Өндөр температурт пиролиз: байгалийн бал чулуу эсвэл химийн аргаар нийлэгжсэн бал чулууны талстыг өндөр температурт (2000 ℃-аас дээш) халааж бал чулууны нунтаг болгон задлана.
2. Өндөр температурт нүүрсжүүлэх арга: бал чулуутай төстэй давхаргат бүтэцтэй түүхий эдийг химийн урвалд оруулан бал чулууны нунтаг гаргаж авдаг. Төрөл бүрийн түүхий эдээс хамааран уурын химийн уурын хуримтлал, пиролиз, нүүрстөрөгчжилт гэх мэт янз бүрийн бэлтгэх аргад хувааж болно.
3. Механик арга: механик нунтаглах, шигших үйлдлээр байгалийн бал чулуу буюу нийлэг бал чулуу материалыг боловсруулж бал чулууны нунтаг авдаг.
Бэлтгэх янз бүрийн аргууд нь бал чулууны нунтаг чанар, цэвэр байдал, морфологи зэрэгт өөр өөр нөлөө үзүүлдэг. Практик хэрэглээний хувьд янз бүрийн шаардлагын дагуу бэлтгэх тохиромжтой аргыг сонгох шаардлагатай.
1. Цахим болон химийн материал: бал чулууны нунтагыг электрон төхөөрөмж, батерей, дамжуулагч бэх болон бусад салбарт ашигладаг дамжуулагч ба дулаан дамжуулагч полимер нийлмэл материал болгон бэлтгэж болно. Жишээлбэл, электродын материалд графит нунтаг нь материалын дамжуулалтыг нэмэгдүүлж, электродын цахилгаан химийн үзүүлэлтийг сайжруулж, батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.
2. Бүрэх материал: бал чулууны нунтаг нь зэврэлтээс хамгаалах бүрэх, дулаан дамжилтын бүрэх, цахилгаан соронзон хамгаалах бүрэх гэх мэт төрөл бүрийн бүрээс бэлтгэхэд ашиглаж болно. Автомашин, нисэх онгоц, барилга гэх мэт салбарт бүрээсийг бэлтгэсэн. бал чулуу нунтаг нь хэт ягаан туяанд тэсвэртэй, материалын зэврэлтээс хамгаалах чадварыг сайжруулдаг.
3. Катализатор: Графит нунтаг нь катализатор бэлтгэхэд ашиглагдах боломжтой бөгөөд органик синтез, химийн үйлдвэрлэл болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Жишээлбэл, ургамлын тосыг устөрөгчжүүлэхэд эмчилгээний дараа графит нунтаг нь урвалын сонгомол чанар, гарцыг сайжруулахын тулд катализатор болгон ашиглаж болно.
4. Керамик материал: Керамик материалыг бэлтгэхэд бал чулууны нунтаг нь бэхжүүлэх нөлөөгөөр механик хүч чадал болон бусад шинж чанарыг сайжруулдаг. Ялангуяа кермет болон сүвэрхэг керамик эдлэлд бал чулууны нунтаг өргөн хэрэглэгддэг.
