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什么是碳纳米管?碳纳米管的分类及在塑料中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-03-14  来源:http://www.73show.com   作者:73供求网   浏览次数:0
   今天谈到这个主题的原因是,相对于石墨烯来说,碳纳米管在塑料中的应用就不是那么不接地气,而是有实实在在的商业化应用案例;在需要导热,导电,且性能还要保持不错的情况下,碳纳米管在某些场合应用中取代导电炭黑。

  一、什么是碳纳米管

  碳纳米管(CNTs)是日本NEC的Iijima教授于1991首次正式命名的,碳纳米管是由石墨层巻曲而成的无缝纳米管状晶体。根据石墨层的多少可分为单壁管、双壁管和多壁管, 由于石墨"巻曲"角度不同,碳纳米管可形成椅型、Z型或手性等结构。

  

什么是碳纳米管?碳纳米管的分类及在塑料中的应用

 

  碳纳米管具有独特的物理化学性能。例如就导电性而言,碳纳米管可以是金属性的, 也可以是半导体性的,甚至在同一根碳米管的不同部位,由于结构不同,也会表现出不同的导电性,而且碳纳米管的导电性与其直径和手性有密切关系,碳纳米管被认为是--维量 7-导体,有研究表明碳纳米管的电流运载能力是铜导线的一千倍。

  又如碳纳米管有优异的力学性能,它的比重虽为钢的1/6,而强度却是钢的100倍,因为碳纳米管有极高的强度, 被人们认为是有最大强度重量比的纤维和强化相的终极形式,由于其特殊的结构,它还有很好的柔性、回弹性和抗畸变的能力。

  此外碳纳米管还有如化学稳定性好、热稳定生高、 良好的轴向导热性、低温超导性、电磁波吸收特性和较好的吸附性等诸多性能。应用研究结果表明,基于碳纳米管优良的电学、力学等性能,碳纳米管可被广泛用于能源、材料、 生命科学等高科技领导中,如它可用作新型增强材料。

  电子元件、隐身材料、新型贮氢材料、催化剂载体和电极材料等,其中它在电子和复合材料方面的应用是最具有潜力的。用 碳米管制备复合材料的最大优点是易于加工成型,而且由于碳纳米管的密度较低,长径比较高,与球状等填料相比其体积含量可减少很多。

  碳纳米管是除石墨、金刚石、无定形碳和富勒烯之外元素碳的又一变体。在此, 碳原子呈六角形排列。该结构相当于卷起的单原子或多原子石墨层,以至于形成具有通 常几纳米的直径和最多几毫米长度的空心圆柱体。

  原则上区分为多壁碳纳米管和单壁碳 纳米管,在文献中通常也缩写成MWNTs和SWNTs (源自英语:multi walled nanotubes和 single walled nanotubes)。由于范德华力,碳纳米管显示出强烈的聚集成束的倾向,所以 在挤出过程中必需通过高剪切力来解开/分散,而不会使其严重缩短。
 

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