? ? ? ?碳納米材料是一種分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料。碳納米管(CNT)是由單層或多層的石墨烯層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成一維量子材料,按石墨烯片的層數(shù)可分為單壁碳納米管和多壁碳納米管,具有力學(xué)、電學(xué)、導(dǎo)熱、化學(xué)穩(wěn)定性等多方面的突出性能。?
碳納米管性能?
? ? ? ?碳納米管可以看做是石墨烯片層卷曲而成,因此按照石墨烯片的層數(shù)可分為:單壁碳納米管(或稱單層碳納米管)和多壁碳納米管(或多層碳納米管) 力學(xué)方面 碳納米管的硬度與金剛石相當(dāng),強度是鋼的100倍,卻擁有良好的柔韌性,可以拉伸。在工業(yè)上常用的增強型纖維中,決定強度的一個關(guān)鍵因素是長徑比,即長度和直徑之比。 導(dǎo)電方面 碳納米管具有良好的導(dǎo)電性能,由于碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同,所以具有很好的電學(xué)性能。理論預(yù)測其導(dǎo)電性能取決于其管徑和管壁的螺旋角。當(dāng)CNTs的管徑大于6nm時,導(dǎo)電性能下降;當(dāng)管徑小于6nm時,CNTs可以被看成具有良好導(dǎo)電性能的一維量子導(dǎo)線。有報道說通過計算認(rèn)為直徑為0.7nm的碳納米管具有超導(dǎo)性,盡管其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度只有1.5×10-4K,但是預(yù)示著碳納米管在超導(dǎo)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。 導(dǎo)熱方面 碳納米管具有良好的傳熱性能,CNTs具有非常大的長徑比,因而其沿著長度方向的熱交換性能很高,相對的其垂直方向的熱交換性能較低,通過合適的取向,碳納米管可以合成高各向異性的熱傳導(dǎo)材料。另外,碳納米管有著較高的熱導(dǎo)率,只要在復(fù)合材料中摻雜微量的碳納米管 ,該復(fù)合材料的熱導(dǎo)率將會可能得到很大的改善。 碳納米管還具有光學(xué)等其他良好的性能。?