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碳纳米管是什么

发布时间: 2022-01-04 20:14:16

❶ 什么是碳纳米管天梯

顾名思义就是以碳纳米管为材料制造的通往地外天体或地球同步航天器的梯子

❷ 碳纳米管是什么石墨烯又是什么碳纳米管与石墨烯材料有什么样的区别如何分辨要通俗易懂的解释

石墨烯即为单层石墨片,是构成石墨的基本结构单元;而碳纳米管是由石墨烯卷曲而成的。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径一般为2~20 nm。碳纳米管作为一维量子纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学、电学和化学性能。碳纳米管CNTs抗拉强度达到100-200GPa,是钢的276倍,密度是钢的1/6,弹性模量可达1TPa。--摘自“指南手册网”

❸ 碳纳米管是什么

摘要 碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口)的一维量子材料。

❹ 碳纳米管是什么

碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。 碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口)的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径一般为2~20 nm。并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性,而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。 2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,碳纳米管,多壁MWCNT-7在2B类致癌物清单中

❺ 碳纳米管有什么用途

碳纳米管

作者:张楚钰

碳纳米管:贵比黄金、细赛人发的"超级纤维"

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贵比黄金、细赛人发的“超级纤维”碳纳米管,实际上和金刚石、石墨同属于一个家族。作为近年来材料领域的研究热点,碳纳米管受到各国科学家的高度重视。

和厘米、微米一样,纳米是一种尺度单位,一纳米是一米的十亿分之一。1991年被人类发现的碳纳米管,是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管,管直径一般为几个纳米到几十个纳米,管壁厚度仅为几个纳米,像铁丝网卷成的一个空心圆柱状“笼形管”。它非常微小,5万个并排起来才有人的一根头发丝宽,实际上是长度和直径之比很高的纤维。

作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员,碳纳米管韧性很高,导电性极强,场发射性能优良,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍,比重只有钢的1/6。因为性能奇特,被科学家称为未来的“超级纤维”。

虽然成分和石墨一样,但碳纳米管潜在用途十分诱人:可制成极好的微细探针和导线、性能颇佳的加强材料、理想的储氢材料。它使壁挂电视进一步成为可能,并在将来可能替代硅芯片的纳米芯片和纳米电子学中扮演极重要的角色,从而引发计算机行业革命。

碳纳米管也是“纳米世界”中的重要一员。在纳米材料中,包括碳纳米管、碳纳米纤维在内的碳纳米材料一直是近年来国际科学的前沿领域之一。从近期美国《科学索引》核心期刊发表的和碳纳米管有关论文数看,我国排在美、日之后位居世界前列。

碳纳米管的发展历程如下:1991年,日本科学家发现碳纳米管;1992年,科研人员发现碳纳米管随管壁曲卷结构不同而呈现出半导体或良导体的特异导电性;1995年,科学家研究并证实了其优良的场发射性能;1996年,我国科学家实现碳纳米管大面积定向生长;1998年,科研人员应用碳纳米管作电子管阴极;1998年,科学家使用碳纳米管制作室温工作的场效应晶体管;1999年,韩国一个研究小组制成碳纳米管阴极彩色显示器样管;2000年,日本科学家制成高亮度的碳纳米管场发射显示器样管。

近年来,我国科学家不仅在世界上合成出最长的碳纳米管,而且加紧了碳纳米管的应用研究,研制出具备良好储氢性能的碳纳米管和具备初步显示功能的碳纳米管显示器,并在利用其电子发射性能研制发光器件。

❻ 碳纳米管有什么特性

碳纳米管是一种奇异分子,它是使用一种特殊的化学气相方法,使碳原子形成长链来生长出的超细管子,细到5万根并排起来才有一根头发丝宽。这种又长又细的分子,人们给它取个计量单位“纳米”(百万分之一毫米)的名字,叫“纳米管”。尽管碳纳米管的理论上可长到几公里而不断,但人们已用多种方法制备的碳纳米管,最长也只有一二百微米。我国科学家另辟蹊径,创造性的制出了3毫米长的碳纳米管,把长度增加了上万倍。

碳纳米管有着不可思议的强度与韧性,重量却极轻,导电性极强,兼有金属和半导体的性能;把纳米管组合起来,比同体积的钢强度高100倍,重量却只有1/6。

❼ 碳纳米管的作用是什么

碳纳米管是最典型的一维纳米材料,具有极大的纵横比,其强度和纵横比是传统碳纤维的1O倍以上。理论上碳纳米管制备超强力学性能的复合材料是完全可行的。同时由于碳纳米管的长度为微米级,对复合材料的加工性能没有任何影响,用碳纳米管增强的聚合物复合材料可以用传统的塑料加工技术形成各种形状。实验发现碳纳米管的电导率可以高达1000~2000 S/cm,能够通过大的电流密度106 A/cm2,极大地改善聚合物复合材料的导电性能。由于碳纳米管大的纵横比及相互之间形成的网络结构,在较低体积比时碳纳米管就可以极大地提高聚合物的电导率,而不影响聚合物的其他性能。
在隐身材料中的应用
碳纳米管对红外和电磁波有隐身作用:纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多,这就大大减少波的反射率;纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉大3~4个数量级,对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多。碳纳米管具有弹性高、密度低、绝热性好、强度高、隐身性优越、红外吸收性好、疏水性强等优点,它可以与普通纤维混纺来制成防弹保暖隐身的军用装备。
在能源材料中的应用
储氢材料:按5人座的轿车行使500公里计算,需要3.1Kg的氢气,以正常的油箱体积计算,氢气的存储密度应有6.5%,目前的储氢材料都不能满足这一要求。碳纳米管由于其管道结构及多壁碳管之间的类石墨层空隙,使其成为最有潜力的储氢材料,国外学者证明在室温和不到1bar的压力下,单壁碳管可以吸附氢气5%-10%。
根据理论推算和近期反复验证,普遍认为碳纳米管的可逆储/放氢量在5%左右,即使5%,也是迄今为止最好的储氢材料。