碳纳米管具有很强的抗拉性。碳纳米管具有优越的机能机械性能。抗拉强度50到200GPa,相当于钢的100倍,但比重只有钢的1/6,因此被称为超级纤维。印度与钻石相当,但柔韧性更强,可拉伸,其比较大拉伸率高达高于任何金属。它还有很好的柔性、回弹性和抗疾病的能力,被人们认为是有比较大强度质量比的纤维和强化相的形式,所以碳纳米管的应用非常好。所以目前纳米管可以用到各行各业如,医疗领域纳米管生产,生物领域纳米管生产等等。碳纳米管具有良好的力学性能,CNTs抗拉强度达到50~200GPa。浙江定制LED灯纳米管专卖
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”。莫斯科大学的研究人员曾将碳纳米管置于1011MPa的水压下(相当于水下10000米深的压强),由于巨大的压力,碳纳米管被压扁。撤去压力后,碳纳米管像弹簧一样立即恢复了形状,表现出良好的韧性。这启示人们可以利用碳纳米管制造轻薄的弹簧,用在汽车、火车上作为减震装置,能够减轻重量。此外,碳纳米管的熔点是已知材料中的。碳纳米管导电碳纳米管导电碳纳米管上碳原子的P电子形成大范围的离域π键,由于共轭效应,碳纳米管具有一些特殊的电学性质。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。浙江定制LED灯纳米管专卖碳纳米管在气流传感器领域存在多种优势,比如优异的力学性能/电子学性能等。
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。
均可按客户需求定制各种规格尺寸。美国斯坦福大学的工程师在新一代电子设备领域取得突破性进展,采用碳纳米管建造出计算机原型,比基于硅芯片模式的计算机更小、更快且更节能。瑞士洛桑联邦理工学院电气工程学院主任乔瓦尼·德·米凯利教授强调了这一世界性成就的两个关键技术贡献:首先,将基于碳纳米管电路的制造过程落实到位。其次,建立了一个简单而有效的电路,表明使用碳纳米管计算是可行的。下一代芯片设计研究联盟、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校纳雷什教授评价道,虽然碳纳米管计算机可能还需要数年时间才趋于成熟,但这一突破已经凸显未来碳纳米管半导体以产业规模生产的可能性。[5]氢气被很多人视为未来的清洁能源。但是氢气本身密度低,压缩成液体储存又十分不方便。碳纳米管自身重量轻,具有中空的结构,可以作为储存氢气的优良容器,储存的氢气密度甚至比液态或固态氢气的密度还。适当加热,氢气就可以慢慢释放出来。研究人员正在试图用碳纳米管制作轻便的可携带式的储氢容器。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,就可以制备出细的纳米尺度的导线,或者全新的一维材料。使用增氧纳米管可以抑制有害微生物的生长,改善水质条件。
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;目前可成功量产的是利用超顺排碳纳米管技术;该技术是从一超顺排碳纳米管阵列中直接抽出薄膜,铺在衬底上做成透明导电膜,就像从棉条中抽出纱线一样。该技术的-超顺排碳纳米管阵列是由北京清华-富士康纳米中心于2002年率先发现的新材料。[3]碳纳米管触摸屏于2007~2008年间成功被开发出,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。与现有的氧化铟锡(ITO)触摸屏不同之处在于:氧化铟锡含有稀有金属“铟”,碳纳米管触摸屏的原料是甲烷、乙烯、乙炔等碳氢气体,不受稀有矿产资源的限制;其次,铺膜方法做出的碳纳米管膜具有导电异向性,就像天然内置的图形,不需要光刻、蚀刻和水洗的制程,节省大量水电的使用,较为环保节能。工程师更开发出利用碳纳米管导电异向性的定位技术,用一层碳纳米管薄膜即可判断触摸点的X、Y座标;碳纳米管触摸屏还具有柔性、抗干扰、防水、耐敲击与刮擦等特性,可以制做出曲面的触摸屏,具有度的潜力可应用于穿戴式装置、智慧家俱等产品。[4]据物理学家组织网、英国广播公司2013年9月26日报道。碳纳米管分散方法主要有机械分散法、表面化学共价修饰分散法和表面活性剂的非共价修饰分散法等。浙江定制LED灯纳米管专卖
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。浙江定制LED灯纳米管专卖
这些拓扑缺陷可改变碳纳米管的螺旋结构,在出现缺陷附近的电子能带结构也会发生改变。另外,两根毗邻的碳纳米管也不是直接粘在一起的,而是保持一定的距离。碳纳米管分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含缺陷碳纳米管数可分为: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,具有更的均匀一致性。单壁管典型直径在,多壁管内层可达,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(armchairform),锯齿形纳米管(zigzagform)和手性纳米管(chiralform)。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。浙江定制LED灯纳米管专卖