Kohlenstoff nanoröhren sind neue Polymer-Nano materialien mit hervorragender Leistung, großem Anwendungs potential und stabiler Leistung.
Das auffälligste strukturelle Merkmal der leitfähigen Kohlenstoffnanoröhren-Paste besteht darin, dass sie aus einzelnen oder mehreren Schichten von Graphit platten besteht, die um dieselbe Mitte gekräuselt sind. Kohlenstoff nanoröhren, im Englischen als CNT bezeichnet, gehören zum Fuller-Kohlenstoffs ystem. Sie sind mikrometer groß und haben einen Durchmesser von Nanometern. Sie sind die charakter is tischs ten ein dimensionalen Nano materialien. Im makros kop ischen Maßstab sind Kohlenstoff nanoröhren schwarze Pulver. Im mikroskop ischen Maßstab sind Kohlenstoff nanoröhren Kohlenstoff moleküle, die aus koaxialen Kohlenstoff rohren bestehen. Jede Schicht aus Kohlenstoff rohren besteht aus Kohlenstoff atomen, die dicht in einem hexagonalen Muster angeordnet sind, ähnlich der Schicht struktur von Graphen, und die Schichten werden in einem festen Abstand von etwa 0,34 nm gehalten. Obwohl die Struktur von Kohlenstoff nanoröhren der von Polymer materialien ähnlich ist, ist ihre Struktur viel stabiler als die von Polymer materialien. Es ist das Material mit dem höchsten bisher bekannten Schmelzpunkt.
Kohlenstoff-Nanoröhren-leitfähige Paste ist nach verschiedenen Eigenschaften in verschiedene Kategorien unterteilt. Aus kommerzieller Sicht wird es normaler weise nach der Anzahl der Schichten und der Leitfähig keit der Rohrwand klass ifi ziert. Entsprechend der Anzahl der Schichten von Kohlenstoff rohren können Kohlenstoff nanoröhren in einwandige Kohlenstoff nanoröhren und mehrwandige Kohlenstoff nanoröhren unterteilt werden. in Bezug auf die Leitfähig keit, kohlenstoff nanoröhren können metallisch oder halb leitend sein, und sogar verschiedene Teile auf derselben Kohlenstoff nano röhre können eine unterschied liche Leitfähig keit aufweisen. Entsprechend dem Unterschied in den leitfähigen Eigenschaften kann es daher in metallische Kohlenstoff nanoröhren und halb leitende Kohlenstoff nanoröhren unterteilt werden.
Die einzigartige Struktur und die chemischen Bindungen der leitfähigen Kohlenstoff-Nanoröhren-Paste verleihen ihr einzigartige mechanische, elektrische, thermische und chemische Eigenschaften und sind damit in vielen Bereichen weit verbreitet.
Mechanische Eigenschaften
1) Höchste spezifische Festigkeit: Die kovalenten Bindungen, die Kohlenstoff atome in Kohlenstoff nanoröhren verbinden, sind die stabilsten chemischen Bindungen in der Natur. Kohlenstoff nanoröhren haben eine extrem hohe Zug festigkeit und einen Elastizität modul. Gleichzeitig beträgt die Dichte von Kohlenstoff nanoröhren nur 1/6 der von Stahl, was es zum Material mit der höchsten spezifischen Festigkeit macht, das derzeit hergestellt werden kann.
2) Starke Flexibilität: Kohlenstoff nanoröhren sind stark, aber nicht spröde. Wenn Sie Kohlenstoff nanoröhren biegen oder Druck auf sie axial ausüben, brechen die Kohlenstoff nanoröhren nicht, selbst wenn die äußere Kraft die Euler-Festigkeit grenze oder Biege festigkeit übers ch reitet. aber wird sich zuerst in einem großen Winkel biegen. Wenn die äußere Kraft freigesetzt wird, kehren die Kohlenstoff nanoröhren in ihre ursprüngliche Form zurück.
Elektrische Eigenschaften
3) Gute Leitfähig keit: Die Struktur von Kohlenstoff nanoröhren ist die gleiche wie die Blatts truktur von Graphit, und hat eine gute Leitfähig keit. Der Widerstand von Kohlenstoff nanoröhren ist unabhängig von ihrer Länge und ihrem Durchmesser. Wenn Elektronen durch Kohlenstoff nanoröhren gelangen, erzeugen sie keine Wärme, um die Kohlenstoff nanoröhren zu erwärmen. Die Übertragung von Elektronen in Kohlenstoff nanoröhren ist wie die Übertragung von Lichtsignalen in Glasfaser kabeln. Der Energie verlust ist klein, und es ist ein aus gezeichneter Batterie leiter.
4) Aus gezeichnete Wärme leitfähig keit: Kohlenstoff nanoröhren haben eine extrem hohe Wärme leitfähig keit, die bei Raum temperatur doppelt so hoch ist wie die von Diamant. Es ist das bekannteste wärme leitfähige Material. Darüber hinaus ist die Wärme austausch leistung von Kohlenstoff nanoröhren in axialer Richtung sehr hoch, während die Wärme austausch leistung in radialer Richtung relativ gering ist. Durch geeignete Ausrichtung können Kohlenstoff nanoröhren zu hoch anisotropen wärme leitenden Materialien synth etisiert werden.
5) Gute Wasserstoff speicher leistung: Kohlenstoff nanoröhren haben eine hohe spezifische Oberfläche und haben nach der Behandlung eine aus gezeichnete Wasserstoff speicher kapazität.
6) Aus gezeichnete Lithium-Insertion-Eigenschaften: Der hohle Rohr hohlraum von Kohlenstoff nanoröhren, die Lücken zwischen den Rohren, Die Lücken zwischen den Schichten der Rohrwand und verschiedene Defekte in der Rohrs truktur bieten reichlich Stauraum und Transport kanäle für Lithium-Ionen.
7) Chemische Stabilität: Kohlenstoff nanoröhren sind chemisch stabil und haben Säure-und Alkali beständigkeit. Das Hinzufügen von Kohlenstoff nanoröhren zu Polymer verbund werkstoffen kann die Säure-und Oxidations beständigkeit des Materials selbst verbessern.