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,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。2017年10月27日,世界卫生组织国际症研究机构公布的致物清单初步整理参考,碳纳米管,多壁MWCNT-7在2B类致物清单中。[1]中文名碳纳米管英文名carbonnanotubes别称巴基管熔点预计3652-3697℃沸点未确定密度在20°C时外观粉末闪点不适用应用复合材料,电子器件,荧光标记危险性描述该产品并没有的危险颜色黑色气味无味升华温度未确定相容性溶解度有蒸汽压力未确定点火温度未确定分解温度未确定潜在的环境风险碳纳米管发现历史碳纳米管1985年,“足球”结构的C60一经发现即吸引了全世界的目光,.、.、和。碳纳米管化学性质稳定,具有耐酸性和耐碱性。泉州绿色环保LED灯纳米管批发厂家

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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。当CNTs的管径大于6nm时,导电性能下降;当管径小于6nm时,CNTs可以被看成具有良好导电性能的一维量子导线。有报道说Huang通过计算认为直径为超导性,尽管其超导转变温度只有×10-4K,但是预示着碳纳米管在超导领域的应用前景。常用矢量Ch表示碳纳米管上原子排列的方向,其中Ch=na1+ma2,记为(n,m)。a1和a2分别表示两个基矢。(n,m)与碳纳米管的导电性能密切相关。对于一个给定(n,m)的纳米管,如果有2n+m=3q(q为整数),则这个方向上表现出金属性,是良好的导体,否则表现为半导体。对于n=m的方向,碳纳米管表现出良好的导电性,电导率通常可达铜的1万倍。碳纳米管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,相对的其垂直方向的热交换性能较低,通过合适的取向,碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料。另外,碳纳米管有着较的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管,该复合材料的热导率将会可能得到很大的改善。碳纳米管其他碳纳米管还具有光学等其他良好的性能。
在富勒烯研究推动下,1991年一种更加奇特的碳结构——碳纳米管被日本电子公司(NEC)的饭岛博士发现。碳纳米管在1991年被正式认识并命名之前,已经在一些研究中发现并制造出来,只是当时还没有认识到它是一种新的重要的碳的形态。1890年人们就发现含碳气体在热的表面上能分解形成丝状碳。1953年在CO和Fe3O4在温反应时,也曾发现过类似碳纳米管的丝状结构。从20世纪50年代开始,石油化工厂和冷核反应堆的积炭问题,也就是碳丝堆积的问题,逐步引起重视,为了抑制其生长,开展了不少有关其生长机理的研究。这些用有机物催化热解的办法得到的碳丝中已经发现有类似碳纳米管的结构。在20世纪70年代末,新西兰科学家发现在两个石墨电极间通电产生电火花时,电极表面生成小纤维簇,进行了电子衍射测定发现其壁是由类石墨排列的碳组成,实际上已经观察到多壁碳纳米管。碳纳米管结构特征碳纳米管碳纳米管中碳原子以sp2杂化为主,同时六角型网格结构存在一定程度的弯曲,形成空间拓扑结构,其中可形成一定的sp3杂化键,即形成的化学键同时具有sp2和sp3混合杂化状态,而这些p轨道彼此交叠在碳纳米管石墨烯片层外形成度离域化的大π键。根据各地区各品牌的不同报价,一般市场上低纯度碳纳米管的价格约为一百元,高纯碳纳米管的价格约为四百元。

可将分散液取出静置于冰水中冷却、消泡,再继续超声4、分散程度观察。用玻璃棒沾取少量分散液滴加至清水中,观察稀释状态。分散好的碳纳米管,犹如一滴墨水落入水中,在水中迅速均匀扩散开,而未分散好的碳纳米管,在水中会有黑色颗粒出现。累计超声总时间为30min(即5min×6次)5、超声结束后,将分散液离心沉降,去除未分散开的团聚粒子。离心速率为2000r/min,离心时间为30min。经过离心,分散液可以稳定放置半年以上6、离心结束后,将上层液体过300目滤布,得到终的碳纳米管分散液。烘干下层沉淀至恒重,记为G2。对沉淀进行热重分析,定义450℃时的热失重率f(%)为沉淀中分散剂含量7、分散液中碳纳米管的实际含量(%)=(1-f)×G2研磨分散设备使用建议1.制备1-2升碳纳米管水分散液,可以选用实验室分散砂磨机,砂磨介质可以选用2.制备10-20升碳纳米管分散液,可以选用小型的篮式砂磨机。砂磨介质选用设备允许的直径较小的硅酸锆珠或氧化锆珠3.水介质砂磨过程中,需要添加消泡剂来减少泡沫对分散效果的影响4.对中等粘度的分散介质,如液态环氧树脂,砂磨机不能带动介质有效运动。碳纳米管外表面的大π键是碳纳米管与一些具有共轭性能的大分子以非共价键复合的化学基础。惠州批发LED灯纳米管厂家现货
力学性能理论和实验研究表明碳纳米管具有极高的强度和韧性。泉州绿色环保LED灯纳米管批发厂家
含缺陷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。碳纳米管性质碳纳米管力学由于碳纳米管中碳原子采取SP2杂化,相比SP3杂化,SP2杂化中S轨道成分比较大,使碳纳米管具有模量和度。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分子材料的结构相似,但其结构却比分子材料稳定得多。碳纳米管是目前可制备出的具有比强度的材料。泉州绿色环保LED灯纳米管批发厂家
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