什么是碳纳米管?,碳纳米管

2023-05-26 13:34:10 旅游攻略 投稿:有一人

什么是碳纳米管?

碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料。

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。

结构特征:

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高度离域化的大π 键,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。

以上内容参考百度百科—碳纳米管

什么是碳纳米管?

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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。

什么是碳纳米管?

碳纳米管,是一个十分新鲜的名词。碳,你是熟悉的,做铅笔芯的石墨就是碳,很纯的碳。碳纳米管,是指用碳做成的细管,这种管子很细很细,细到不能用普通的尺子来度量,必须使用精确到纳米的尺子。

碳纳米管是靠纳米技术制造出来的新材料,它的特点是基本颗粒特别细微。我们现在使用的常规材料的基本颗粒,看起来很细,实际上很粗。说细,也许它的直径可以细到几毫米几微米;说粗,是说它含几十亿个原子。而纳米技术生产的材料,颗粒非常细微,只含几十个到几万个原子。

碳纳米管的用处

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。

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1/6,因而被称超级纤维;硬度与钻石相当,但柔韧性更强,可拉伸,其更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。

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。

碳纳米管可广泛用于用于锂电池用导电浆料、太阳能电池涂层、高强度结构材料、导电涂料、催化剂载体、场发射材料、电磁屏蔽材料等领域。诺贝尔奖得主R.E.Smalley称:“纳米碳管将是价格便宜,环境友好并为人类创造奇迹的新材料。

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 *** 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。

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。

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