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碳纳米管

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碳纳米管

发布日期:2018-03-09 作者: 点击:

碳纳米管又叫巴基管,由单层或多层石墨片绕中心按一定角度卷曲而成的无缝、中空纳米管


力学

超强纤维: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。

材料增强体:用于增强金属、陶瓷和有机材料等。并且结合碳纳米管的导热导电特性,能够制备自愈合材料。


隐身材料

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。

因此,红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低,很难发现被探测目标,起到了隐身作用。由于发射到该材料表面的电磁波被吸收,不产生反射,因此而达到隐形效果。


能源

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6.5wt%,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Z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5-10wt%。

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5wt%左右,即使5wt%,也是迄今为止Z好的储氢材料。

锂离子电池:锂离子电池正朝高能量密度方向发展,Z终为电动汽车配套,并真正成为工业应用的非化石发电的绿色可持续能源,因此要求材料具有高的可逆容量。

碳纳米管的层间距略大于石墨的层间距,充放电容量大于石墨,而且碳纳米管的筒状结构在多次充-放电循环后不会塌陷,循环性好。碱金属如锂离子和碳纳米管有强的相互作用。用碳纳米管做负极材料做成的锂电池的首次放电容量高达1600mAh/g,可逆容量为700mAh/g,远大于石墨的理论可逆容量372mAh/g。


纳米器件

纳米导线:碳纳米管的直径仅数纳米至数十纳米,耐电流密度可达铜的100多倍,可以作为超级耐高电流密度的布线材料,半导体型的碳纳米管还可以用来构筑纳米场效应晶体管、单电子晶体管等纳米器件,变频器、逻辑电路以及环形振荡器等各种逻辑电路。

IBM的研究人员已经在单一“碳纳米管”分子上构建了首个的完整电子集成电路,比当今的硅半导体技术具有更为强大的性能,具有里程碑式的重大意义。


本文网址:http://www.nacarbon.cn/news/366.html

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