碳納米管性能應(yīng)用簡介

1、碳納米管性能應(yīng)用簡介1 碳納米管自1991年被發(fā)現(xiàn)以來，其獨特的結(jié)構(gòu)、電學(xué)和機械性能引起了人們的廣泛關(guān)注。碳納米管的發(fā)現(xiàn)開辟了納米技術(shù)和材料科學(xué)的一個新時代，人們在不斷開發(fā)這一新型材料的合成、分離、純化等途徑的同時，也在努力挖掘著其潛在的應(yīng)用價值。碳納米管巨大的比表面積，獨特的空腔結(jié)構(gòu)使其在分離領(lǐng)域嶄露頭腳；生物分子功能化的碳納米管更顯示了其在藥物輸送及靶向治療領(lǐng)域十分誘人的應(yīng)用前景，有不少研究都正在研究其在生物傳感器、分離分析及活的生命體系領(lǐng)域中的應(yīng)用。 深圳市銘之光電子技術(shù)有限公司 傳感器專家網(wǎng)2 碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。近

2、些年隨著碳納米管及納米材料研究的深入，其廣闊的應(yīng)用前景也不斷地展現(xiàn)出來。碳納米管具有良好的力學(xué)性能，CNTs抗拉強度達到50200GPa,是鋼的100倍,密度卻只有鋼的1/6，至少比常規(guī)石墨纖維高一個數(shù)量級；它的彈性模量可達1TPa，與金剛石的彈性模量相當，約為鋼的5倍。 深圳市銘之光電子技術(shù)有限公司 傳感器專家網(wǎng)3 對于具有理想結(jié)構(gòu)的單層壁的碳納米管，其抗拉強度約800GPa。碳納米管的結(jié)構(gòu)雖然與高分子材料的結(jié)構(gòu)相似，但其結(jié)構(gòu)卻比高分子材料穩(wěn)定得多。碳納米管是目前可制備出的具有最高比強度的材料。若將以其他工程材料為基體與碳納米管制成復(fù)合材料, 可使復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各

3、向同性，給復(fù)合材料的性能帶來極大的改善。 深圳市銘之光電子技術(shù)有限公司 傳感器專家網(wǎng)4 碳納米管具有良好的導(dǎo)電性能，由于碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同，所以具有很好的電學(xué)性能。理論預(yù)測其導(dǎo)電性能取決于其管徑和管壁的螺旋角。當CNTs的管徑大于6nm時，導(dǎo)電性能下降；當管徑小于6nm時，CNTs可以被看成具有良好導(dǎo)電性能的一維量子導(dǎo)線。有報道說Huang通過計算認為直徑為0.7nm的碳納米管具有超導(dǎo)性，盡管其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度只有1.510-4K，但是預(yù)示著碳納米管在超導(dǎo)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。深圳市銘之光電子技術(shù)有限公司 傳感器專家網(wǎng)5 碳納米管具有良好的傳熱性能，CNTs具有非常大的長徑比，因而其沿著長度方向的熱交換性能很高，相對的其垂直方向的熱交換性能較低，通過合適的取向，碳納米管可以合成高各向異性的熱傳導(dǎo)材料。另外，碳納米管有著較高的熱導(dǎo)率，只要在復(fù)合材料中摻雜微量的碳納米管 ,該復(fù)合材料的熱導(dǎo)率將會可能得到很大的改善。 深圳市銘之光電子技術(shù)有限公司 傳感器專家網(wǎng)6 正是碳納米管的這些良好的特性，不少研究者正在研究如何將它的應(yīng)用推廣開來，如將它制作成氣體傳感器監(jiān)測食品的質(zhì)量