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碳纳米管的位向

2023-09-16 12:58:19
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瑞瑞爱吃桃

碳纳米管位向包括“直立位向”、“斜向位向”、“扭曲位向”,具体如下:

1、“直立位向”是指碳纳米管的轴线与晶体结构的垂直方向相同。

2、“斜向位向”是指碳纳米管的轴线与晶体结构的垂直方向呈一定角度。

3、“扭曲位向”则是指碳纳米管的轴线在晶体结构中呈螺旋状排列。

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碳纳米管的意思

碳纳米管是由碳原子组成的空心管状结构,其直径可以达到纳米级别。碳纳米管通常可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管两种形式。单壁碳纳米管具有极高的导电性、强的力学性质以及独特的光学性质。由于其独特的结构和性质,单壁碳纳米管被广泛应用于半导体和光电子学领域中的纳米电子器件、传感器、纳米悬浮液等。多壁碳纳米管由多层同心管组成,具有高韧性、高强度和优异的机械性能,可被应用于复合材料、能源存储和传输领域。除了此外,碳纳米管还具有较高的化学稳定性和生物相容性,使得其在医疗领域、环保领域和化工领域也有广泛的应用。虽然碳纳米管的应用领域十分广泛,但其制备技术仍面临着挑战,未来需要不断研究和进一步改进制备工艺,以实现碳纳米管的高效制备和大规模应用。
2023-09-05 23:05:101

碳纳米管是什么东西 碳纳米管应用于哪些地方

碳纳米管是什么东西?碳纳米管是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,是一种具有特殊结构的一维量子材料,是1991年由日本电子公司的饭岛博士发现的。如有想要了解具体情况的朋友可以继续往下阅读。 碳纳米管的特点 1、结构特征:碳纳米管的径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子的两端基本上都是封口的。 2、分类:碳纳米管可以按照石墨烯片的层数分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管,它可以看做是石墨烯片层卷曲而成的。 3、性质:碳纳米管具有良好的力学性能,它的硬度十分的高,并且具有良好的导电、导热性能。 4、健康影响:碳纳米管如果直接和人的眼睛接触,可能会引起眼睛不适,如果和皮肤接触,则会造成皮肤过敏。 碳纳米管应用于哪些地方 在知道了碳纳米管是什么东西之后,我们还可以说说碳纳米管应用于哪些地方。碳纳米管可以制成透明导电的薄膜,用来作为触摸屏的材料,还可以制备成超强力学性能的复合材料,是一种十分有用的物质。
2023-09-05 23:05:551

碳纳米管有多神奇

碳纳米管,作为一种拥有特殊结构的一维量子材料,具备诸多超乎寻常的力学、电学、热学等物理性能和化学性能。在碳纳米管没有出现在世人面前之前,硅是半导体家族中当之无愧的“王者”。现有每个晶体管的核心都是由硅制成的半导体组件。根据晶体管的“开启”和“关闭”状态,来显示是否有电流通过,进而在计算机中呈现出1和0的“计算机语言”。只不过,硅晶体管目前在体积和性能上逐渐面临发展瓶颈,人们于是将更多地目光集中到碳纳米管等新兴材料上。碳纳米管又名巴基管,是一种由呈六边形排列的碳原子构成的数层或数十层的同轴圆管,管的直径一般为2到20纳米。与头发丝相比,碳纳米管的直径只有它的几万分之一,目前公开报道的最细碳纳米管直径为0.4纳米。正是由于碳纳米管几乎只有原子那么厚,且可以很好地传输电流,人们才能用碳纳米管制造出比硅更好的半导体。研究表明,碳纳米管处理器的运行速度比硅处理器快2倍,功耗却只有硅处理器的1/3,性能优异的新一代电子产品“王者”呼之欲出。
2023-09-05 23:06:541

碳纳米管有哪些应用?

一、碳纳米管可以制成透明导电的薄膜,用以代替ITO(氧化铟锡)作为触摸屏的材料。先前的技术中,科学家利用粉状的碳纳米管配成溶液,直接涂布在PET或玻璃衬底上,但是这样的技术至今没有进入量产阶段。二、碳纳米管可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏首次于2007~2008年间成功被开发出,并由天津富纳源创公司于2011年产业化,至今已有多款智慧型手机上使用碳纳米管材料制成的触摸屏。三、碳纳米管可以作为模具。在碳纳米管的内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管可以作为模具,首先用金属等物质灌满碳纳米管,再把碳层腐蚀掉,就可以制备出最细的纳米尺度的导线。扩展资料:碳纳米管的性质有:一、力学碳纳米管具有良好的力学性能,CNTs抗拉强度达到50~200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6,至少比常规石墨纤维高一个数量级;它的弹性模量可达1TPa,与金刚石的弹性模量相当,约为钢的5倍。二、导电碳纳米管具有良好的导电性能,由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同,所以具有很好的电学性能。理论预测其导电性能取决于其管径和管壁的螺旋角。三、传热碳纳米管具有良好的传热性能,CNTs具有非常大的长径比,因而其沿着长度方向的热交换性能很高,相对的其垂直方向的热交换性能较低,通过合适的取向,碳纳米管可以合成高各向异性的热传导材料。参考资料来源:百度百科—碳纳米管
2023-09-05 23:07:051

碳纳米管是什么样的一种物质

是实物类型描写。有一种非金属的金刚石,比钢铁结实百倍。人的意志,有时候竟比钢铁还要结实百倍。碳纳米管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。扩展资料:碳纳米技术的研究相当活跃,多种多样的纳米碳结晶、针状、棒状、桶状等层出不穷。2000年德国和美国科学家还制备出由20个碳原子组成的空心笼状分子。根据理论推算,包含20个碳原子仅是由正五边形构成的,C60分子是富勒烯式结构分子中最小的一种,考虑到原于间结合的角度、力度等问题,人们一直认为这类分子很不稳定,难以存在。德、美科学家制出了C60笼状分子为材料学领域解决了一个重要的研究课题。碳纳米材料中纳米碳纤维、纳米碳管等新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性,被广泛地应用于诸多领域。
2023-09-05 23:07:141

碳纳米管有多硬

碳纳米管的硬度为4.5×108牛顿米/千克。卡宾是世界上最稳定最坚硬的物体。碳炔的硬度是钢的200多倍,金刚石的40倍,石墨烯的2倍。作为一种非常简单的物质,硫化碳炔由一系列单原子组成。硫化碳炔的拉伸高度是金刚石的三倍,拉伸强度是石墨烯的两倍。碳炔的强度,一维线性条状碳原子,比任何材料都要坚硬牢固,其超级硬度是前所未有的。因此,由碳炔制成的碳纳米管的硬度为4.5×108牛顿米/千克。碳纳米管有多硬碳纳米管具有良好的机械性能。碳纳米管的抗拉强度达到50~200GPA,是钢的100倍,但密度只有钢的1/6,比常规石墨纤维至少高一个数量级。其弹性模量可达1TPa,与金刚石相当,约为钢的5倍。碳纳米管具有良好的机械性能。碳纳米管的抗拉强度达到50~200GPa,是钢的100倍,但密度只有钢的1/6.
2023-09-05 23:07:321

碳纳米管是什么材料

  纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料。其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0.34纳米,直径一般为2到20纳米。   碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成,因此按照石墨烯片的层数可分为:单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。若依其结构特征,碳纳米管则可分为扶手椅形纳米管和锯齿形纳米管等几种类型。
2023-09-05 23:07:541

碳纳米管的用途

  碳纳米管的用途:   1、导电:碳纳米管具有一维中空管状结构,管壁由单层或多层石墨烯片围成,管径为纳米级,管长为微米级,长径比巨大,其性质会因石墨烯片的卷曲方式不同而发生变化,体现金属性或半导体性质。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。有研究表明碳纳米管的电流运载能力是铜导线的一千倍。   2、超强抗拉:碳纳米管具有优越的机械性能:抗拉强度50~200GPa,相当于钢的100倍,但比重只有钢的六分之一,因而被称“超级纤维”;硬度与钻石相当,但柔韧性更强,可拉伸,其最大拉伸率高于任何金属;它还有很好的柔性、回弹性和抗畸变的能力,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。   3、导热:碳纳米管具有良好的导热性,轴向热导率为2000~3000W/mK,约为铜的10倍,钻石的3倍。   4、吸附:碳纳米管具有超大的比表面积,吸附性能强;同时具有良好的电磁波吸收等性能。
2023-09-05 23:08:041

碳纳米管的作用和用途

1.它可以制成透明导电膜,代替氧化铟锡作为触摸屏的材料。2.它可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。3.可以当模具用。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管就可以作为模具使用。4.它可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器也可以用作储能装置。1.碳纳米管可以制成透明导电膜,替代ITO(氧化铟锡)作为触摸屏的材料。在现有技术中,科学家利用粉末状碳纳米管制备溶液,直接涂覆在PET或玻璃基底上,但这项技术尚未进入量产阶段。2.碳纳米管可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。到目前为止,许多智能手机已经使用碳纳米管触摸屏。3.碳纳米管可以用作模具。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管就可以作为模具使用。首先在碳纳米管中填充金属等物质,就可以制备出最细的纳米级线。4.碳纳米管可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器既可以用作电容器,也可以用作储能器件。超级电容器可以大电流充放电,几乎没有充放电过电压,循环寿命数万次,工作温度范围宽。
2023-09-05 23:08:151

什么是碳纳米管 关于碳纳米管的介绍

1、碳纳米管又被称为巴基管,是一种具有特殊结构的一维量子材料,其特点是重量比较轻,六边形结构连接完美,同时具有力学、电学、化学性能,应用前景比较广阔。 2、在1985年的时候,具有“足球”结构的C60出现在全世界的面前,而在对其的研究推动之下,在1991年的时候,日本电子公司的饭岛博士发现了一种更为神奇的碳结构——也就是碳纳米管。 3、碳纳米管具有非常良好的导电性能,这是由于其结构和石墨的片层结构相同,理论证明其导电性取决于其管径和管壁的螺旋角,在超导领域有着一定的应用前景,另外它还有良好的传热性能。
2023-09-05 23:08:221

碳纳米管的作用

1.它可以制成透明导电膜,代替氧化铟锡作为触摸屏的材料。2.它可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。3.可以当模具用。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管就可以作为模具使用。4.它可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器也可以用作储能装置。1.碳纳米管可以制成透明导电膜,替代ITO(氧化铟锡)作为触摸屏的材料。在现有技术中,科学家利用粉末状碳纳米管制备溶液,直接涂覆在PET或玻璃基底上,但这项技术尚未进入量产阶段。2.碳纳米管可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。到目前为止,许多智能手机已经使用碳纳米管触摸屏。3.碳纳米管可以用作模具。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管就可以作为模具使用。首先在碳纳米管中填充金属等物质,就可以制备出最细的纳米级线。4.碳纳米管可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器既可以用作电容器,也可以用作储能器件。超级电容器可以大电流充放电,几乎没有充放电过电压,循环寿命数万次,工作温度范围宽。
2023-09-05 23:08:342

纳米碳管有什么用途?

1999年,我国科学院物理研究所不仅合成了世界上最长的“超级纤维”——纳米碳管,创造了一项“3毫米的世界之最”,而且合成出世界上最细的纳米碳管。纳米碳管猛一看像蜂窝的“微管”,牛间是空的,由类似石墨结构的六边形网格卷绕而成,整个“腰围”只有几到几十纳米。这种偶然被发现的“微管”,是一种一维纳米材料,它比钢轻,6位这种“微管人”只顶一位钢人重,但强度比钢高100倍,可以耐3593℃的高温。这种轻而柔韧的纳米材料是制作防弹背心的最好材料,也有人认为它将是用来制造地球到月球的乘人电梯的最好材料,因为如果用纳米管做成绳子,它将是从月球挂到地球表面而惟一不被自身重量所拉断的绳子。不过,目前世界上有很多研究小组更对纳米管的优越吸热性能感兴趣,研究人员预言,小到肉眼看不见、只有一根头发丝的一万分之一粗细的纳米管未来将对工程、电视和电脑运算等产生革命性的影响,纳米管优越的吸热性能使其在电脑运算和电子工业中大有用武之地。随着电路密集度的不断提高,芯片散热的问题也就显得愈加突出,为开发出结构紧凑、效率更高的电脑,这种纳米碳管会帮助创造奇迹。同时,个小的纳米管可以帮助缩小电路体积,提高计算机的运算能力。此外,纳米管还可应用于最需要导热性能的地方。例如,电动机如果采用纳米管作散热片,其中的塑料部件就不会被高温所熔化。这种微型材料还可置人需要耐受极度高温的材料之中,如飞机和火箭外部的嵌板等。美国国家航空航天局期望将纳米管置入从防热层到宇航服等各种装备设施之中。能源公司对纳米管也刮目相看。纳米管可以用来制造更小、更轻、效能更大的燃料电池,还可以用它制成储存罐,来储存用作能源的氢气。研究人员在平玻璃片或其他材料上,把无数个纳米管排列起来,让它们看起来像一片整齐的收割的麦田,由此他们发现纳米管还有更多潜在的用途。譬如,可以把这种由纳米管组成的“田野”做成薄如一张纸的璧挂式电视屏,来取代目前电视机所采用的老式阴极射线管。纳米管还能让人实现“漫游”超微世界的梦想。美国一位研究人员用纳米管制造出一种灵敏度极高的人造耳,可以听见细菌“走路”(游动)的声音,也能听到细胞“打嗝”(活细胞内液体流动)的响声。美国哈佛大学的化学家发明了一台用纳米管制造的超大倍数显微镜,可以看到迄今为止最为清晰的生物分子的图像。
2023-09-05 23:08:451

碳纳米管是什么

1、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2~20nm。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。2、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。
2023-09-05 23:08:551

碳纳米管的发展史

"在1991年日本NEC公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛(Lijima)在高分辨透射电子显微镜下检验石墨电弧设备中产生的球状碳分子时,意外发现了由管状的同轴纳米管组成的碳分子,这就是现在被称作的“Carbon nanotube”,即碳纳米管,又名巴基管。1993年,S. Lijima等和D. S. Bethune等同时报道了采用电弧法,在石墨电极中添加一定的催化剂,可以得到仅仅具有一层管壁的碳纳米管,即单壁碳纳米管产物。1997年,A. C. Dillon等报道了单壁碳纳米管的中空管可储存和稳定氢分子,引起广泛的关注。相关的实验研究和理论计算也相继展开。据推测,单壁碳纳米管的储氢量可达10%(质量比)。此外,碳纳米管还可以用来储存甲烷等其他气体。碳纳米管是无法用于储氢的,主要问题有两个:一是假如作为容器进行储氢,则无法对其进行可控的封闭和开启;二是假如用于氢气吸附,则其吸附率不超过1%(质量分数)。1999年《SCIENCE》上有篇牛论High H2 uptake by alkali-doped carbon nanotubes under ambient pressure and moderate temperatures说可以用Li-doped CNT吸附高达20%的氢气,第二年就被Ralph Yang给驳斥Hydrogen storage by alkali-doped carbon nanotubes-revised说吸附的根本都是水。另一篇1997年《NATURE》上的牛论Storage of hydrogen in single-walled carbon nanotubes更被大家批驳得体无完肤。在进行了十几年的研究后,最终NSF、DOE和GM得出结论说用碳纳米管来储氢就是痴人说梦。它就不是用来干这个的,拜托大家还是饶了它吧。能否控制单壁碳纳米管的生长?近二十余年来一直困扰着碳纳米管研究领域的科学家们,能否找到控制方法也成为碳纳米管应用的瓶颈。日前,这道世界性难题被北京大学李彦教授研究团队攻克,该团队在全球首次提出单壁碳纳米管生长规律的控制方法,研究成果已于2014年6月26日发表在国际权威学术期刊《自然》杂志上 。"
2023-09-05 23:09:061

碳纳米管的科学术语?

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。
2023-09-05 23:09:172

碳纳米管的作用

1、碳纳米管可以制成透明导电的薄膜,用以代替ITO(氧化铟锡)作为触摸屏的材料。2、碳纳米管可以作为模具。在碳纳米管的内部可以填充金属、氧化物等物质,首先用金属等物质灌满碳纳米管,再将碳层腐蚀掉,即可制备出最细的纳米尺度的导线。 1、碳纳米管可以制成透明导电的薄膜,用以代替ITO(氧化铟锡)作为触摸屏的材料。 2、碳纳米管可以作为模具。在碳纳米管的内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管可以作为模具,首先用金属等物质灌满碳纳米管,再把碳层腐蚀掉,就可以制备出最细的纳米尺度的导线。 3、纳米管还给物理学家提供了研究毛细现象机理最细的毛细管,给化学家提供了进行纳米化学反应最细的试管。碳纳米管上极小的微粒可以引起碳纳米管在电流中的摆动频率发生变化,利用这一点,1999年,巴西和美国科学家发明了精度在10-17kg精度的“纳米秤”,能够称量单个病毒的质量。随后德国科学家研制出能称量单个原子的“纳米秤”。
2023-09-05 23:09:271

碳纳米管和碳纳米纤维有什么关系?

碳纳米纤维是指具有纳米尺度的碳纤维,依其结构特性可分为纳米碳管即空心碳纳米纤维和实心碳纳米纤维。两者皆具有高的强度、质轻、导热性良好及高的导电性等特性,潜在应用于储氢材料、高容量电极材料、高性能复合材料、燃料电池电极、极好的微细探针和导等高性能产品。
2023-09-05 23:10:042

什么是碳纳米管?

一下吧?你还不睡呀哈喽啊U0001f916U0001f916U0001f916U0001f916U0001f916U0001f916
2023-09-05 23:10:329

碳纳米管半导体和金属型的区别是什么

在纳米尺度下,物质中电子的波性以及原子之间的相互作用将受到尺度大小的影响。由纳米颗粒组成的纳米材料具有以下传统材料所不具备的特殊性能: (1)表面效应 球形颗粒的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积表面积/体积)与直径成反比。随着颗粒直径变小,比表面积将会显著增大,说明表面原子所占的百分数将会显著地增加。同时,表面原子具有高的活性,且极不稳定,它们很容易与外来的原子结合,形成稳定的结构。所以,在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。利用表面活性,金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。 (2) 小尺寸效应 随着颗粒尺寸的量变,在一定的条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。纳米颗粒尺寸小,表面积大,在熔点,磁性,热阻,电学性能,光学性能,化学活性和催化性等都较大尺度颗粒发生了变化,产生一系列奇特的性质。例如,金属纳米颗粒对光的吸收效果显著增加,并产生吸收峰的等离子共振频率偏移;出现磁有序态向磁无序,超导相向正常相的转变。(3) 量子尺寸效应 各种元素的原子具有特定的光谱线,如钠原子具有黄色的光谱线。原子模型与量子力学已用能级的概念进行了合理的解释,由无数的原子构成固体时,单独原子的能级就并合成能带,由于电子数目很多,能带中能级的间距很小,因此可以看作是连续的,从能带理论出发成功地解释了大块金属、半导体、绝缘体之间的联系与区别,对介于原子、分子与大块固体之间的超微颗粒而言,大块材料中连续的能带将分裂为分立的能级;能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。当热能、电场能或者磁场能比平均的能级间距还小时,就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性,称之为量子尺寸效应。例如,导电的金属在超微颗粒时可以变成绝缘体,磁矩的大小和颗粒中电子是奇数还是偶数有关,比热亦会反常变化,光谱线会产生向短波长方向的移动,这就是量子尺寸效应的宏观表现。因此,对超微颗粒在低温条件下必须考虑量子效应,原有宏观规律已不再成立。 (4) 宏观量子隧道效应 电子具有粒子性又具有波动性,因此存在隧道效应。近年来,人们发现一些宏观物理量,如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等亦显示出隧道效应,称之为宏观的量子隧道效应。量子尺寸效应、宏观量子隧道效应将会是未来微电子、光电子器件的基础,或者它确立了现存微电子器件进一步微型化的极限,当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述的量子效应。例如,在制造半导体集成电路时,当电路的尺寸接近电子波长时,电子就通过隧道效应而溢出器件,使器件无法正常工作,经典电路的极限尺寸大概在0.25微米。目前研制的量子共振隧穿晶体管就是利用量子效应制成的新一代器件。 纳米材料按维数可分为:零维的纳米颗粒和原子团簇,它们在空间的三维尺度均在纳米尺度内(均小于100nm);一维的纳米线、纳米棒和纳米管,它们在空间有二维处于纳米尺度;二维的纳米薄膜,纳米涂层和超晶格等,它们在空间有一维处于纳米尺度。这里我们详细介绍一下倍受人们关注的准一维纳米材料——碳纳米管。 碳纳米管(carbon nanotubes)于 1991年由 NEC(日本电气)筑波研究所的饭岛澄男(Sumio Iijima)首次发现。碳纳米管,又称巴基管(buckytubes),属于富勒(fullerene)碳系。碳纳米管的发现是伴随着C60研究的不断深人而实现的。1991年,饭岛澄男用石墨电弧法制备油的过程中,发现了一种多层管状的富勒碳结构,经研究证明它是同轴多层的碳纳米管。碳纳米管是一种纳米尺度的,具有完整分子结构的新型碳材料。它是由碳原子形成的石墨片卷曲而成的无缝,中空的管体。 碳纳米管由于其独特的结构和奇特的物理,化学和力学特性以及其潜在的应用前景而倍受人们的关注,并迅速在世界上掀起了一段研究的热潮。今年4月底美国IBM公司科学家宣布,他们用纳米碳管制造出了第一批晶体管。这一晶体管领域的技术突破有可能导致更小更快的芯片出现,并可能使现有的硅芯片技术逐渐被淘汰。8月第日本九州大学教授新海征治通过试验成功地把碳纳米管制作成环状。据认为,这种环状碳纳米管有新的物性,值得进一步研究。我国在碳纳米管领域的研究一直走在世界的前列:中国科学院物理研究所解思深在成功地发明了碳纳米管走向生长新方法的基础上(这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上),又成功地制备出长度达3mm毫米的超长碳纳米管阵列,其长度比现有碳纳米管的长度大l-2个数量级,创造了一项“3mm的世界之最”,受到了国内外的普遍关注(该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上);中国科学院物理研究所解思深研究员领导的研究小组利用常规电弧放电方法,首次制备出世界上最细的碳纳米管,其内径仅为0.5nm,这一结果已十分接近碳纳米管的理论极限值0.4nm。该研究成果“Creating the narrowest carbon nanombes”已发表在2000年第一期Naiurei[L.F.Sun,S.S.Xie,etaI、Nature,403(2000)384],英国著名新闻媒体BBCNEWS也在互联网上专门报道了这一消息,并称“中国科学家首次制备出世界最细碳纳米管,中国纳米管的最小尺寸为o.5nm,距理论极限值仅差0.1nm”。今年6月,中科院化学所有机固体研究室日前成功研制了超双疏阵列碳纳米管膜。该所的江雷研究员认为,该成果进一步证明了我国科学家在该领域的理论设想:是纳米级结构决定了超疏水的效果,而不是人们原来认为的微米级结构在起作用。 作为一种新型的纳米尺度的“超级纤维”材料,碳纳米管具有许多其他材料不具备的力学,电学和化学特性。这些特住使得碳纳米管的应用前景十分广阔: (1)高硬度,质轻。理论计算和实验研究表明,单壁碳纳米管的杨氏模量和剪切模量都与金刚石相当,其强度是钢的100倍,而密度却只有钢的六分之一,是一种新型的“超级纤维”材料。关于碳纳米管这种“超级纤维”材料,有人曾作了一个奇特的设想,用它来制造太空升降机的缆绳。如果人类将来真的有一天能够制造出太空升降机用作从地球到外层空间站的通道的话,碳纳米管缆绳将是唯一不会因为自重而折断的材料。 (2)高柔性,高弹性。最近的实验还表明,碳纳米管同时还具有较好的柔性,其延伸率可达百分之几。不仅如此,碳纳米管还有良好的可弯曲性,它不但可以被弯曲成很小的角度也可以被弯曲成极其微小的环状结构,当弯曲应力去除后,碳纳米管可以从很大的弯曲变形中完全恢复到原来的状态。除此之外,即使受到了很大的外加应力,碳纳米管也不会发生脆性断裂。由此看来,纳米管具有十分优良的力学性能,不难推测,这种“超级纤维”材料在未来工业界将会得到很多的应用,其中之一是用作复合材料的增强剂。 (3)场电子发射性质。近年来,研究发现碳纳米管的端口极为细小而且非常稳定,十分有利于电子的发射。它具有的极佳场发射性能将使其有望取代目前使用的其他电子发射材料,成为下一代平板显示器的场发射阴极材料。我国西安交通大学朱长纯教授率领的小组首次利用碳纳米管研制出新一代显示器样品。在普通电压的驱动下,一厘米见方硅片上有序排列的上亿个碳纳米管立刻源源不断地发射出电子。在电子的"轰击"下,显示屏上"CHINA"字样清晰可见。这个显示器已连续无故障运行,显示质量和性能没有出现任何衰减。 (4)储氢功能。氢气成本低且效率高,在能源日益显现不足和燃油汽车造成人类生存环境极大污染的今天,以氢燃料作为汽车燃料的呼声不断出现,日益高涨。世界四大汽车公司,美国的通用公司和福特公司,日本的丰田公司,德国的戴姆勒—奔驰公司,都在加快研制氢燃料汽车的步伐。汽车要使用氢燃料作为动力,其关键技术环节有两个,一是贮氨技术,二是燃料电池技术。目前,燃料电池技术已经成技,因此氢气在汽车上的贮存技术已经成为发展氢燃料汽车的关键。传统的贮氢方法有两种,一种是采用压缩贮氢的方式,用高压钢瓶(氢气瓶)来贮存氢气;钢瓶贮存氢气的容积很小,即使加压到l50个大气压,瓶里所装氢气的质量还不到氢气瓶质量的1%,而且还有爆炸的危险。另一种是采用液氢贮氢的方式,将气态氢降温到-253℃变为液体进行贮存;氢气液化的费用非常昂贵,它几乎相当于三分之一液氢的成本;而且,液氢的贮存容形异常庞大(占去汽车内的有限空间),需要极好的绝热装置来隔热,才能防止液态氢不会沸腾汽化而避免浪费。以上诸多的原因,使得以氢气作为汽车动力燃料的应用一直都遇到很大的困难。尽管近年来,人们在不断开发利用贮氢合金来贮存氢气,但高性能的贮氢材料一直是人们寻求的目标。 碳纳米管出现后,人们在不断探讨碳纳米管用于贮氢的可能性。最近的研究结果表明,这一技术的实际应用可望在不久的将来得以实现。1999年,美国国家再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)和IBM公司首次测试了碳纳米管吸附氢气的能力(贮存氢气的能力)、并发现,碳纳米管吸附氢气的能力随着管径的增大而提高。在一个大气压和室温下,锂和钾化学掺杂的碳纳米管的吸氢能力分别提高到对20wt%和14wt%,它们远远超过了6.5wt%的贮氢技术指标。这些研究结果证明,用单壁碳钢术管不需高压就可贮存高密度的氢气,并由此可望解决氢燃料汽车所要求的能够工作在室温下的低气压,高容量贮氢技术难题。
2023-09-05 23:11:001

碳纳米管属于胶体分散系,对么

不是。原因:胶体分散系有三大特征:①有丁达尔效应,即当一束光通过胶体时,从入射光的垂直方向上可看到有一条光带,这个现象叫丁达尔现象。利用此性质可鉴别胶体与溶液、浊液。 ②有电泳现象,即由于胶体微粒表面积大,能吸附带电荷的离子,使胶粒带电。当在电场作用下,胶体微粒可向某一极定向移动。 ③可发生凝聚,即加入电解质或加入带相反电荷的溶胶或加热均可使胶体发生凝聚。如用豆浆制豆腐,从脂肪水解的产物中得到肥皂等。碳纳米管悬浮液不具备以上胶体分散系的特征,所以碳纳米管悬浮液不是胶体分散系,那么更别说碳纳米管了,它是黑色粉末状物质,图片见下图所示:碳纳米管实物图碳纳米管结构三维图碳纳米管SEM图
2023-09-05 23:11:111

有一种叫做碳纳米管的神奇材料,比钢铁结实百倍。仿写?

仿写句子:有一种叫做玫瑰的花,比百合好看百倍。“有一种叫做碳纳米管的神奇材料,比钢铁结实百倍”这句话运用的是对比手法和夸张手法。将“碳纳米管”和“钢铁”两种材料做对比;“百倍”突出了夸张手法,使形象更鲜明,感受更强烈。扩展资料:对比手法,是文学创作中常用的一种表现手法,是把对立的意思或事物、或把事物的两个方面放在一起作比较,让读者在比较中分清好坏、辨别是非。运用这种手法,有利于充分显示事物的矛盾,突出被表现事物的本质特征,加强文章的艺术效果和感染力。对比,是把具有明显差异,矛盾和对立,有不同特征的双方安排在一起,进行对照比较的表现手法。对比手法是把对立的意思或事物、或把事物的两个方面放在一起作比较,让读者在比较中分清好坏、辨别是非。写作中的对比手法,就是把事物、现象和过程中矛盾的双方,安置在一定条件下,使之集中在一个完整的艺术统一体中,形成相辅相成的比照和呼应关系。运用这种手法,有利于充分显示事物的矛盾,突出被表现事物的本质特征,加强文章的艺术效果和感染力。
2023-09-05 23:11:391

纳米碳管的历史

纳米碳管由1991年日本科学家Sumio Iijima发现,具有优良的场发射性能,制作成阴极显示管,储氢材料。我国自制的碳管储氢能力达到4%,居世界领先水平。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。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。从纳米碳管的发现,到今天,已经整整20年了,可惜还依然没有看到当初科学家为纳米碳管所描绘的应用前景。根据笔者多年在该领域的研究,可以归纳为以下一个原因:1.获得高纯的纳米碳管非常困难:众所周知,纳米碳管不是单一的分子形态,传统的分离纯化方法对它不起任何作用;同时碳管有单壁、多壁,长短,粗细,金属非金属之分,这些都为纳米碳管的分离纯化设置了难以逾越的障碍。2.宏观与微观的差异:纳米碳管在微观领域有非常优异的力学、电子、热力学等特性;但是,现实生活中的应用是在宏观领域,如果把纳米碳管组装成宏观的器件或工具,它的那些在微观领域所具有的优良性能还有保存吗?我想答案大多数情况下是否定的。3.科学工作者的一厢情愿:在科学领域,每当有新的发现,科学家都会对它寄予厚望:超导体是如此,纳米碳管也是如此。但是,很多时候,得到的结果却是事与愿违的。综上所述,不管是纳米碳管也罢,富勒烯也罢,石墨烯也罢,科学家发现它们之后,总会给他们描绘一个美好的愿景,但是,至于能否实现这一愿景,只有天知道!
2023-09-05 23:11:551

怎样将碳纳米管羧基化,具体步骤是什么

将碳纳米管羧基化,具体步骤碳纳米管表面缺陷少,不利于其它粒子的依附。酸化后,可以产生一部分的羧基和羟基等基团,这些表面基团有利于其它物种如NH3,SDBS等 与碳纳米管反应,或者直接作为反应基底。羧基化破坏了碳纳米管的结构,对它的机械性能有不好的影响。
2023-09-05 23:12:121

碳纳米管能承受多高温度?

一般真空600℃以上的。。当然制备方法不同,耐温不同
2023-09-05 23:12:221

碳纳米管是几维周期性材料

一维。碳纳米管属于一维材料。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。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。
2023-09-05 23:12:421

纳米碳管的介绍

纳米碳管(CNT),管状的纳米级石墨晶体,是单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管,每层的C是SP2杂化,形成六边形平面的圆柱面。碳纳米管同样也有天然产出的碳晶特性。使纳米碳管成为人们认知的碳原子材料。科学发现自然,自然验证科学。
2023-09-05 23:12:511

纳米碳材料的碳纳米管

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 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。 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。 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5-10wt%。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%,也是迄今为止最好的储氢材料。锂离子电池锂离子电池正朝高能量密度方向发展,最终为电动汽车配套,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。 场致发射纳米级发射尖端、大长径比、高强度、高韧性、良好的热稳定性和导电性等,使得碳纳米管成为理想的场致发射材料!有望在冷发射电子枪、平板显示器等众多领域中获得应用。日本已制出该类技术的彩色电视机样机,其图象分辨率是目前已知其它技术所不可能达到的。用碳纳米管制成的电子枪与传统的相比,不但具有在空气中稳定、易制作的特点,而且具有较低的工作电压和大的发射电流,适用于制造大的平面显示器。使用具有高度定向性的单壁碳纳米管作为电子发送材料,不但可以使屏幕成像更清晰,还可以缩短电子到屏幕之间的距离,使得制造更薄的壁挂电视成为可能。新型的电子探针碳纳米管具有大长径比、纳米尺度尖端、高模量,是理想的电子探针材料。不易折断:即使与被观察物体的表面发生碰撞,纳米碳管也不易折断,碳纳米管可与被观察物体进行软接触。灵活性高:碳纳米管笼状碳网状结构,可以进入观察物体不光滑表面的凹陷处。能更好显现被观察物体的表面形貌和状态,有很好的重现性。用碳纳米管作为这类电子显微镜的探针,不仅可以延长探针的使用寿命,而且可极大的提高显微镜的分辨率。特别是扩展了原子力显微镜等探针型显微镜在蛋白质、生物大分子结构的观察和表征中的应用。超级电容器多孔碳不但微孔分布宽(对存储能量有贡献的孔不到30%),而且结晶度低,导电性差,容量小。碳纳米管结晶度高、导电性好、比表面积大、微孔大小可通过合成工艺加以控制,比表面利用率可达100%,超级电容器极限容量骤然上升了3-4个数量级,循环寿命在万次以上(使用年限超过5年)。在移动通讯、信息技术、电动汽车、航空航天和国防科技等方面具有极其重要和广阔的应用前景。大功率超级电容器快速充放电特性:在汽车启动和爬坡时快速提供大电流及大功率电流,在正常行驶时由蓄电池快速充电;在刹车时快速存储发电机产生的大电流,这可减少电动车辆对蓄电池大电流充电的限制,大大延长蓄电池的使用寿命,提高电动汽车的实用性;对于燃料电池电动汽车的启动更是不可少的。若其容量能进一步提高,可望取代电池使用。 传感器碳纳米管吸附某些气体之后,导电性发生明显改变,因此可将碳纳米管做成气敏元件对气体实施探测报警。在碳纳米管内填充光敏、湿敏、压敏等材料,还可以制成纳米级的各种功能传感器。纳米管传感器将会是一个很大的产业。 纳米机械美国中国和巴西的科学家发明了能称量亿亿分之二百克的单个病毒的“纳米秤”,通过测量振动频率可以测出粘结在悬臂梁一端的颗粒的质量。莫斯科大学的研究人员将少量纳米管置于29Kpa的水压下(相当于水下18000千米深的压力)做实验。不料,未加到预定压力的1/3,纳米管就被压扁了。他们马上卸去压力,它却像弹簧一样立即恢复了原来形状。于是,科学家得到启发,发明了用碳纳米管制成像纸张一样薄的弹簧,用作汽车或火车的减震装置,可大大减轻车辆的重量。 特点:高稳定性、高比表面积、便于化学处理等由于碳纳米管具有纳米级的内径,类似石墨的碳六元环网和大量未成键的电子,可选择吸附和活化一些较惰性的分子,研究发现其在600℃的催化活性优于贵金属铑,并很稳定。这将在石化和化工产业界带来不可估量的革新和效益。碳纳米管与金属离子之间的相互作用,使金属离子能在常温下自动趋于还原态,这对金属纳米导线的制备无疑很有裨益。
2023-09-05 23:13:341

碳纳米管的作用是什么?

碳纳米管材料增强的塑料力学性能优良、导电性好、耐腐蚀、无线电波。使用水泥做基体的碳纳米管复合材料耐冲击性好、防静电、耐磨损、稳定性高,不易对环境造成影响。碳纳米管增强陶瓷复合材料强度高,抗冲击性能好。碳纳米管具有良好的力学性能;碳纳米管的硬度与金刚石相当,却拥有良好的柔韧性,可以拉伸;
2023-09-05 23:13:505

碳纳米管有哪些性能?

日前,中国的一个研究小组首次利用碳纳米管研制出了新一代的显示器,这标志着中国在碳纳米管应用技术上取得了重要的突破,并跻身于碳纳米管场发射研究领域的世界先进行列,为通用平板显示器的研发开辟了新的捷径。碳纳米管显示器,在普通电压的驱动下,1厘米见方的硅片上排列有序的上亿个碳纳米管立刻源源不断的发射出电子,在电子的“轰击”作用下,显示屏上就出现了清晰可见的图像。这种显示器可以连续无故障运行1600个小时,显示的质量和性能也不会出现任何的衰减。和传统的显示器相比,这种碳纳米管显示器不仅体积小、省电,重量又非常的轻,显示的质量也很好,而且响应的时间仅为几微秒,它从零下45℃到零上85℃都能正常的工作,因此,它拥有非常广阔的潜在市场前景。世界上某知名的电器生产厂家利用碳纳米管显示器的原理,研制出了碳纳米管有源矩阵彩色电泳显示器,该电子纸显示器为14.3英寸,相比传统的显示器,这种显示器有多种优势。EPD不需要背光,只需要非常小的电能以及可见光的照射即可,此外,图像可以在EPD上保留,不需要持续不断的刷新屏幕,与其说是显示器,倒不如说是电子报纸。EPD将不会仅限制于电子纸设备,还可以用于手机及其他移动设备。研究人员通过研究两级结构丝网印刷碳纳米管显示器引线电极的线性分压问题,发现了电极的线性电阻,会导致不同像素点间存在0.2%的电场偏差,引起8位元(256级)灰度显示中的24级灰度被淹没。为解决电极引线引起的灰度图像显示失真的问题,研究人员提出了一种CNT-FED电极的改造方法。他们通过改进屏内部引线电极和增加阴极反馈电阻,使像素点间的等效电阻值偏差从总电阻值的0.2%减小到0.0003%,并且抑制了发射电流的波动、增加了像素点的过流保护。通过计算和仿真结果的显示,新电极消除了256级灰度显示的失真,并且有效地提高了CNT-FED的发光均匀性。多年前,科学家发现了“超级纤维”碳纳米管,近年来,科学家又发现,碳纳米管拥有非常好的场发射性能,希望可以代替其它的材料,成为比较理想的场发射显示器阴极材料,从而缩短碳纳米管和普通老百姓的距离。利用碳纳米管拥有非常好的场发射性能,一些国外的专家先后研制出了具有初步显示功能的实验品。但是因为碳纳米管是需要移植的,很难保持方向上的一致性,所以,其场发射性能被大打折扣。近年来,中国在“超级纤维”领域方面的实力也是相当强的,科学家也是在不断的开展相关的研究,并且有了突破性的进展。国内一所大学的研究小组,采用新的技术途径,引导碳纳米管有序、定向的生长在导电的硅片衬底上,并且进一步的研制出了功能完备的场发射像素管,它的纯度高,有序性好,场发射性能也提高了许多。他们为碳纳米管平板显示器的实用化进程,做出了独特的贡献。随着人们对碳纳米管进行批量的生产,所配的浆料可涂到各种形状的基底上,为大规模的生产节能灯,以及场发射显示器打下了一定的基础。激光打标机也可以实现任意形状线条的雕刻,将为显示器像素的制作提供有力的技术支撑。更重要的一点是,由于三电极平面型场发射显示器的原理性验证成功,使显示器的制作工艺有了很大的简化,并且很容易就能实现大面积化。碳纳米管还可以制作成性能极好的微细探针、导线、加强材料,以及理想的储氢材料等。它使壁挂电视成为了可能,并且在将来可能替代硅芯片的纳米芯片中扮演极其重要的角色,从而引发计算机行业的技术革新。碳纳米材料近年来一直处于国际科学技术研究的前沿领域。碳纳米管显示器的问世,必将给人类带来电子技术领域新的一轮革命。
2023-09-05 23:14:081

碳纳米管是用什么材料做的

1、碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成,因此按照石墨烯片的层数可分为:单壁碳纳米管(或称单层碳纳米管,Single-walledCarbonnanotubes,SWCNTs)和多壁碳纳米管(或多层碳纳米管,Multi-walledCarbonnanotubes,MWCNTs),多壁管在开始形成的时候,层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷,因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相比,单壁管直径大小的分布范围小,缺陷少,具有更高的均匀一致性。单壁管典型直径在0.6-2nm,多壁管最内层可达0.4nm,最粗可达数百纳米,但典型管径为2-100nm。2、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2~20nm。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。
2023-09-05 23:14:181

碳纳米管有什么用途

1.它可以制成透明导电膜,代替氧化铟锡作为触摸屏的材料。2.它可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。3.可以当模具用。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管就可以作为模具使用。4.它可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器也可以用作储能装置。1.碳纳米管可以制成透明导电膜,替代ITO(氧化铟锡)作为触摸屏的材料。在现有技术中,科学家利用粉末状碳纳米管制备溶液,直接涂覆在PET或玻璃基底上,但这项技术尚未进入量产阶段。2.碳纳米管可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。到目前为止,许多智能手机已经使用碳纳米管触摸屏。3.碳纳米管可以用作模具。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管就可以作为模具使用。首先在碳纳米管中填充金属等物质,就可以制备出最细的纳米级线。4.碳纳米管可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器既可以用作电容器,也可以用作储能器件。超级电容器可以大电流充放电,几乎没有充放电过电压,循环寿命数万次,工作温度范围宽。
2023-09-05 23:14:293

碳纳米管这种神奇材料的特点是什么和什么

具体如下。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2~20nm。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。
2023-09-05 23:14:491

碳纳米管是什么材料

碳纳米管是一维纳米材料。其又名巴基管,是一种具有特殊结构,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。其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2~20nm。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。
2023-09-05 23:16:281

什么是碳纳米管?

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。
2023-09-05 23:16:385

碳纳米管的分类方法主要有哪些?

碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成,因此按照石墨烯片的层数可分为:单壁碳纳米管(或称单层碳纳米管,Single-walled Carbon nanotubes, SWCNTs)和多壁碳纳米管(或多层碳纳米管,Multi-walled Carbon nanotubes, MWCNTs),多壁管在开始形成的时候,层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷,因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相比,单壁管直径大小的分布范围小,缺陷少,具有更高的均匀一致性。单壁管典型直径在0.6-2nm,多壁管最内层可达0.4nm,最粗可达数百纳米,但典型管径为2-100nm。碳纳米管依其结构特征可以分为三种类型:扶手椅形纳米管(armchair form),锯齿形纳米管(zigzag form)和手性纳米管(chiral form)。碳纳米管的手性指数(n,m)与其螺旋度和电学性能等有直接关系,习惯上n>=m。当n=m时,碳纳米管称为扶手椅形纳米管,手性角(螺旋角)为30o;当n>m=0时,碳纳米管称为锯齿形纳米管,手性角(螺旋角)为0o;当n>m≠0时,将其称为手性碳纳米管。根据碳纳米管的导电性质可以将其分为金属型碳纳米管和半导体型碳纳米管:当n-m=3k(k为整数)时,碳纳米管为金属型;当n-m=3k±1,碳纳米管为半导体型。按照是否含有管壁缺陷可以分为:完善碳纳米管和含缺陷碳纳米管。按照外形的均匀性和整体形态,可分为:直管型,碳纳米管束,Y型,蛇型等。关于管壁缺陷对碳纳米管力学性质的影响规律也值得引起关注,这也将有助于进一步认识碳纳米管及其复合材料。由于碳纳米管制造工艺的限制,碳纳米管中含有大量的各种缺陷,如原子空位缺陷(单原子或多原子空位)和Stone-Thrower-Wales (STW)型缺陷等。见下图。
2023-09-05 23:17:051

碳纳米管的用处

1.它可以制成透明导电膜,代替氧化铟锡作为触摸屏的材料。2.它可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。3.可以当模具用。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管就可以作为模具使用。4.它可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器也可以用作储能装置。1.碳纳米管可以制成透明导电膜,替代ITO(氧化铟锡)作为触摸屏的材料。在现有技术中,科学家利用粉末状碳纳米管制备溶液,直接涂覆在PET或玻璃基底上,但这项技术尚未进入量产阶段。2.碳纳米管可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。到目前为止,许多智能手机已经使用碳纳米管触摸屏。3.碳纳米管可以用作模具。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管就可以作为模具使用。首先在碳纳米管中填充金属等物质,就可以制备出最细的纳米级线。4.碳纳米管可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器既可以用作电容器,也可以用作储能器件。超级电容器可以大电流充放电,几乎没有充放电过电压,循环寿命数万次,工作温度范围宽。
2023-09-05 23:17:212

什么是碳纳米管?

你好,很高兴为你解答: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。它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2~20nm。碳纳米管不总是笔直的,而是局部区域出现凸凹现象,这是由于在六边形编织过程中出现了五边形和七边形。除六边形外,五边形和七边形在碳纳米管中也扮演重要角色。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。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。
2023-09-05 23:17:311

碳纳米管的作用和用途

1、碳纳米管可以制成透明导电的薄膜,用以代替ITO(氧化铟锡)作为触摸屏的材料。先前的技术中,科学家利用粉状的碳纳米管配成溶液,直接涂布在PET或玻璃衬底上,但是这样的技术至今没有进入量产阶段。2、碳纳米管可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏首次于2008年间成功被开发出,至今已有多款智慧型手机上使用碳纳米管材料制成的触摸屏。3、碳纳米管可以作为模具。在碳纳米管的内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管可以作为模具,首先用金属等物质灌满碳纳米管,就可以制备出最细的纳米尺度的导线。4、碳纳米管可用作电双层电容器电极材料。电双层电容器既可用作电容器也可以作为一种能量存储装置。超级电容器可大电流充放电,几乎没有充放电过电压,循环寿命可达上万次,工作温度范围很宽。 碳纳米管是由碳原子二维六方晶格组成的一类纳米材料,其向一个方向弯曲并结合形成中空圆柱体。碳纳米管是碳的同素异形体之一,介于于富勒烯和石墨烯之间。除了这些单壁碳纳米管,该名称也用于由两个或多个嵌套纳米管组成的多壁变体,或卷成如卷轴般的多层石墨烯状条带。
2023-09-05 23:17:411

碳纳米管是什么东西 碳纳米管应用于哪些地方

  碳纳米管是什么东西?碳纳米管是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,是一种具有特殊结构的一维量子材料,是1991年由日本电子公司的饭岛博士发现的。    碳纳米管的特点   1、结构特征:碳纳米管的径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子的两端基本上都是封口的。   2、分类:碳纳米管可以按照石墨烯片的层数分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管,它可以看做是石墨烯片层卷曲而成的。   3、性质:碳纳米管具有良好的力学性能,它的硬度十分的高,并且具有良好的导电、导热性能。   4、健康影响:碳纳米管如果直接和人的眼睛接触,可能会引起眼睛不适,如果和皮肤接触,则会造成皮肤过敏。    碳纳米管应用于哪些地方   在知道了碳纳米管是什么东西之后,我们还可以说说碳纳米管应用于哪些地方。碳纳米管可以制成透明导电的薄膜,用来作为触摸屏的材料,还可以制备成超强力学性能的复合材料,是一种十分有用的物质。
2023-09-05 23:17:491

碳纳米管的优点有哪些

碳纳米管具有高模量和高强度。碳纳米管具有良好的力学性能,CNTs抗拉强度达到50~200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6,至少比常规石墨纤维高一个数量级;它的弹性模量可达1TPa,与金刚石的弹性模量相当,约为钢的5倍。对于具有理想结构的单层壁的碳纳米管,其抗拉强度约800GPa。碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似,但其结构却比高分子材料稳定得多。碳纳米管是目前可制备出的具有最高比强度的材料。若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料,可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性,给复合材料的性能带来极大的改善。碳纳米管的硬度与金刚石相当,却拥有良好的柔韧性,可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,即长度和直径之比。材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料。2000年10月,美国宾州州立大学的研究人员称,碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7。碳纳米管因而被称“超级纤维”。
2023-09-05 23:18:111

什么是碳纳米管

1、碳纳米管又被称为巴基管,是一种具有特殊结构的一维量子材料,其特点是重量比较轻,六边形结构连接完美,同时具有力学、电学、化学性能,应用前景比较广阔。2、在1985年的时候,具有“足球”结构的C60出现在全世界的面前,而在对其的研究推动之下,在1991年的时候,日本电子公司的饭岛博士发现了一种更为神奇的碳结构——也就是碳纳米管。3、碳纳米管具有非常良好的导电性能,这是由于其结构和石墨的片层结构相同,理论证明其导电性取决于其管径和管壁的螺旋角,在超导领域有着一定的应用前景,另外它还有良好的传热性能。
2023-09-05 23:18:211

碳纳米管的优点有哪些

碳纳米管是一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多优越的力学、电学和化学性能。碳纳米管的独特结构决定了它具有许多比较特殊的物理和化学性质。组成碳纳米管的 C=C 共价键是自然界中最稳定的化学键,所以使得碳纳米管具有非常优越的力学性能。理论计算显示,碳纳米管具有极高的强度和极大的韧性。其杨氏模量理论估计值可达 5TPa。科学家首次利用 TEM 测量了温度从室温到 800 度变化范围内多壁碳纳米管的均方振幅,从而推导出多壁碳纳米管的平均杨氏模量约为 1.8Tpa。碳纳米管无论是强度还是韧性,都远远优于任何纤维,被认为是未来的“超级纤维”。科学家预言碳纳米管可能成为一种新型的高强度碳纤维材料,既具有碳素材料的特有本性,又具有金属材料的导电和导热性,陶瓷材料的耐热和耐腐蚀性,纺织纤维的可编织性,以及高分子材料的轻质、易加工性。将碳纳米管作为复合材料可以表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性,可以预测碳纳米管的加入将可能给复合材料性能带来一次质的飞跃。用纳米管制作复合材料的研究首先是在金属基上进行的,如:Fe/碳纳米管、Al/碳纳米管、Ni/碳纳米管、Cu/碳纳米管等。近年来,碳纳米管复合材料的研究重心已转移到高分子/碳纳米管复合材料方面,如在轻质高强度的材料中,使用碳纤维作为增强材料,碳纳米管的机械性能及其小的直径和大的长径比将会带来更好的效果。
2023-09-05 23:18:332

碳纳米管到底是导体还是半导体?

碳纳米管为半导体,碳纳米管具有良好的导电性能,还具有很好的超导性能。
2023-09-05 23:18:445

什么是碳纳米管?

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2023-09-05 23:19:263

碳纳米管可以分为哪几类?

碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成,因此按照石墨烯片的层数可分为:单壁碳纳米管(或称单层碳纳米管,Single-walled Carbon nanotubes, SWCNTs)和多壁碳纳米管(或多层碳纳米管,Multi-walled Carbon nanotubes, MWCNTs),多壁管在开始形成的时候,层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷,因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相比,单壁管直径大小的分布范围小,缺陷少,具有更高的均匀一致性。单壁管典型直径在0.6-2nm,多壁管最内层可达0.4nm,最粗可达数百纳米,但典型管径为2-100nm。碳纳米管依其结构特征可以分为三种类型:扶手椅形纳米管(armchair form),锯齿形纳米管(zigzag form)和手性纳米管(chiral form)。碳纳米管的手性指数(n,m)与其螺旋度和电学性能等有直接关系,习惯上n>=m。当n=m时,碳纳米管称为扶手椅形纳米管,手性角(螺旋角)为30o;当n>m=0时,碳纳米管称为锯齿形纳米管,手性角(螺旋角)为0o;当n>m≠0时,将其称为手性碳纳米管。根据碳纳米管的导电性质可以将其分为金属型碳纳米管和半导体型碳纳米管:当n-m=3k(k为整数)时,碳纳米管为金属型;当n-m=3k±1,碳纳米管为半导体型。按照是否含有管壁缺陷可以分为:完善碳纳米管和含缺陷碳纳米管。按照外形的均匀性和整体形态,可分为:直管型,碳纳米管束,Y型,蛇型等。关于管壁缺陷对碳纳米管力学性质的影响规律也值得引起关注,这也将有助于进一步认识碳纳米管及其复合材料。由于碳纳米管制造工艺的限制,碳纳米管中含有大量的各种缺陷,如原子空位缺陷(单原子或多原子空位)和Stone-Thrower-Wales (STW)型缺陷等。见下图。
2023-09-05 23:19:341

纳米碳管有什么用途?

1999年,我国科学院物理研究所不仅合成了世界上最长的“超级纤维”——纳米碳管,创造了一项“3毫米的世界之最”,而且合成出世界上最细的纳米碳管。纳米碳管猛一看像蜂窝的“微管”,牛间是空的,由类似石墨结构的六边形网格卷绕而成,整个“腰围”只有几到几十纳米。这种偶然被发现的“微管”,是一种一维纳米材料,它比钢轻,6位这种“微管人”只顶一位钢人重,但强度比钢高100倍,可以耐3593℃的高温。这种轻而柔韧的纳米材料是制作防弹背心的最好材料,也有人认为它将是用来制造地球到月球的乘人电梯的最好材料,因为如果用纳米管做成绳子,它将是从月球挂到地球表面而惟一不被自身重量所拉断的绳子。不过,目前世界上有很多研究小组更对纳米管的优越吸热性能感兴趣,研究人员预言,小到肉眼看不见、只有一根头发丝的一万分之一粗细的纳米管未来将对工程、电视和电脑运算等产生革命性的影响,纳米管优越的吸热性能使其在电脑运算和电子工业中大有用武之地。随着电路密集度的不断提高,芯片散热的问题也就显得愈加突出,为开发出结构紧凑、效率更高的电脑,这种纳米碳管会帮助创造奇迹。同时,个小的纳米管可以帮助缩小电路体积,提高计算机的运算能力。此外,纳米管还可应用于最需要导热性能的地方。例如,电动机如果采用纳米管作散热片,其中的塑料部件就不会被高温所熔化。这种微型材料还可置人需要耐受极度高温的材料之中,如飞机和火箭外部的嵌板等。美国国家航空航天局期望将纳米管置入从防热层到宇航服等各种装备设施之中。能源公司对纳米管也刮目相看。纳米管可以用来制造更小、更轻、效能更大的燃料电池,还可以用它制成储存罐,来储存用作能源的氢气。研究人员在平玻璃片或其他材料上,把无数个纳米管排列起来,让它们看起来像一片整齐的收割的麦田,由此他们发现纳米管还有更多潜在的用途。譬如,可以把这种由纳米管组成的“田野”做成薄如一张纸的璧挂式电视屏,来取代目前电视机所采用的老式阴极射线管。纳米管还能让人实现“漫游”超微世界的梦想。美国一位研究人员用纳米管制造出一种灵敏度极高的人造耳,可以听见细菌“走路”(游动)的声音,也能听到细胞“打嗝”(活细胞内液体流动)的响声。美国哈佛大学的化学家发明了一台用纳米管制造的超大倍数显微镜,可以看到迄今为止最为清晰的生物分子的图像。
2023-09-05 23:19:491

碳纳米管的缺陷有哪些?

碳纳米管按照石墨烯片的层数分类可分为:单壁碳纳米管(single-wallednanotubes,swnts)和多壁碳纳米管(multi-wallednanotubes,mwnts),多壁管在开始形成的时候,层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷,因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相比,单壁管是由单层圆柱型石墨层构成,其直径大小的分布范围小,缺陷少,具有更高的均匀一致性。碳纳米管依其结构特征可以分为三种类型:扶手椅式纳米管,锯齿形纳米管和手型纳米管。市售的碳纳米管根据碳纳米管的直径、长度、纯度、壁数等区分
2023-09-05 23:19:591

碳纳米管是由原子还是分子

分子,管状的同轴纳米管组成的碳分子即碳纳米管。碳纳米管具有典型的层状中空结构特征,构成碳纳米管的层片之间存在一定的夹角碳纳米管的管身是准圆管结构,并且大多数由五边形截面所组成。管身由六边形碳环微结构单元组成, 端帽部分由含五边形的碳环组成的多边形结构,或者称为多边锥形多壁结构。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。它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,约为0.34nm,直径一般为2~2Onm。由于其独特的结构,碳纳米管的研究具有重大的理论意义和潜在的应用价值,如:其独特的结构是理想的一维模型材料;巨大的长径比使其有望用作坚韧的碳纤维,其强度为钢的100倍,重量则只有钢的1/6;同时它还有望用作为分子导线,纳米半导体材料,催化剂载体,分子吸收剂和近场发射材料等。
2023-09-05 23:20:091

碳纳米管键长多长?

在碳纳米管中,C-C键长为 0.144nm。也有资料称其键长为 0.1455nm。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。
2023-09-05 23:20:322

碳纳米管的优点有哪些

碳纳米管具有高模量和高强度。碳纳米管具有良好的力学性能,CNTs抗拉强度达到50~200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6,至少比常规石墨纤维高一个数量级;它的弹性模量可达1TPa,与金刚石的弹性模量相当,约为钢的5倍。对于具有理想结构的单层壁的碳纳米管,其抗拉强度约800GPa。碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似,但其结构却比高分子材料稳定得多。碳纳米管是目前可制备出的具有最高比强度的材料。若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料,可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性,给复合材料的性能带来极大的改善。碳纳米管的硬度与金刚石相当,却拥有良好的柔韧性,可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,即长度和直径之比。材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料。2000年10月,美国宾州州立大学的研究人员称,碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7。碳纳米管因而被称“超级纤维”。
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