流延膜生產(chǎn)線
Date:2021/5/14 8:57:35 / Read: / Source:本站
流延膜生產(chǎn)線
碳納米管
1991年,日本NEC公司基礎(chǔ)研究實(shí)驗室的電子顯微鏡專家Iijima在高分辨率投射電子顯微鏡下檢驗石墨電弧設(shè)備中產(chǎn)生的球狀碳分子時,意外發(fā)現(xiàn)了由管狀的同軸納米管組成的碳分子,這就是今天被廣泛關(guān)注的碳納米管。從石墨,金剛石到富勒碳,再到碳納米管,晶體碳的結(jié)構(gòu)日趨完美。在納米碳管發(fā)現(xiàn)之前,在晶體碳的同素異形體中,石墨是二維(面),金剛石是三維(體),C60是零維的(點(diǎn))。人們自然會聯(lián)想到,是不是還存在一維的晶體碳呢?自1991年Iijima發(fā)現(xiàn)了碳納米管后,這個問題最終有了答案。
①結(jié)構(gòu) 采用高分辨率電鏡技術(shù)碳納米管的結(jié)構(gòu)現(xiàn)察證明,多層碳納米管一般由幾個判幾十個單壁碳納米管同軸構(gòu)成,管間距0.34mm左右,這相當(dāng)于石墨(002)面間距,碳納米管的直徑為零點(diǎn)幾納米至幾十納米,每個單壁管側(cè)面由碳原子六邊形組成,一般為幾十納米至微米級。兩端由碳原于的五邊形封頂。單壁碳納米管可能存在三種類型的結(jié)構(gòu),分為單壁納米管、鉅齒形銷米管和于性形納米管,這些類型的碳納米管的形成取決于碳原子的六角點(diǎn)陣二維石墨片是如何“卷起來”形成圓桶形的。
②碳納米管的制備、碳納米管的制備方法很多,除了用碳棒做電極進(jìn)行直流電弧放電法外,碳?xì)浠衔锏臒峤夥ㄒ餐瑯涌色@得大量碳納米管,通過乙炔在 Co 或 Fe 等催化劑粒子上熱解長出幾十納米長的碳納米管,有的為線圈形。在充氧及稀釋劑的低壓腔中燃燒乙炔、苯或乙烯等也獲得了碳納米管。多壁碳納米管的生長不需要催化劑,單壁碳納米管只有在催化劑的作用下才能生長,但有催化劑的情況下也可能生長多壁碳納米管。有人在電弧放電陽極碳棒尖端置入 Fe或 Co 催化劑,獲得了單壁碳納米管。
③ 特性和應(yīng)用 碳納米管具有獨(dú)特的電學(xué)性質(zhì),這是由于電子的量子限域所致,電子只能在單層石墨片中沿納米管的軸向運(yùn)動,徑向運(yùn)動受限制,因此,它們的波矢是軸向的,只需要無限小的能量就能將一個電子激發(fā)到一個空的激發(fā)態(tài),具有金屬性。因此,多數(shù)碳納米管是良好的電導(dǎo)體,與工程塑料復(fù)合后,可賦予工程塑料抗靜電性和導(dǎo)電性。碳納米管具有與金剛石相同的熱導(dǎo)性和獨(dú)特的力學(xué)性質(zhì),其拉伸強(qiáng)度比鋼高100 倍,延伸率達(dá)百分之幾,并具有好的可彎曲性。這些十分優(yōu)良的力學(xué)性能使它們有潛在的應(yīng)用前景。例如,它們可用作工程塑料的增強(qiáng)材料,大大提高工程塑料的力學(xué)性能。
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