碳纳米管有什么用途
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发布时间:2022-04-26 08:59
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热心网友
时间:2022-06-26 06:36
碳纳米管
作者:张楚钰
碳纳米管:贵比黄金、细赛人发的"超级纤维"
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贵比黄金、细赛人发的“超级纤维”碳纳米管,实际上和金刚石、石墨同属于一个家族。作为近年来材料领域的研究热点,碳纳米管受到各国科学家的高度重视。
和厘米、微米一样,纳米是一种尺度单位,一纳米是一米的十亿分之一。1991年被人类发现的碳纳米管,是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管,管直径一般为几个纳米到几十个纳米,管壁厚度仅为几个纳米,像铁丝网卷成的一个空心圆柱状“笼形管”。它非常微小,5万个并排起来才有人的一根头发丝宽,实际上是长度和直径之比很高的纤维。
作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员,碳纳米管韧性很高,导电性极强,场发射性能优良,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍,比重只有钢的1/6。因为性能奇特,被科学家称为未来的“超级纤维”。
虽然成分和石墨一样,但碳纳米管潜在用途十分诱人:可制成极好的微细探针和导线、性能颇佳的加强材料、理想的储氢材料。它使壁挂电视进一步成为可能,并在将来可能替代硅芯片的纳米芯片和纳米电子学中扮演极重要的角色,从而引发计算机行业*。
碳纳米管也是“纳米世界”中的重要一员。在纳米材料中,包括碳纳米管、碳纳米纤维在内的碳纳米材料一直是近年来国际科学的前沿领域之一。从近期美国《科学索引》核心期刊发表的和碳纳米管有关论文数看,我国排在美、日之后位居世界前列。
碳纳米管的发展历程如下:1991年,日本科学家发现碳纳米管;1992年,科研人员发现碳纳米管随管壁曲卷结构不同而呈现出半导体或良导体的特异导电性;1995年,科学家研究并证实了其优良的场发射性能;1996年,我国科学家实现碳纳米管大面积定向生长;1998年,科研人员应用碳纳米管作电子管阴极;1998年,科学家使用碳纳米管制作室温工作的场效应晶体管;1999年,韩国一个研究小组制成碳纳米管阴极彩色显示器样管;2000年,日本科学家制成高亮度的碳纳米管场发射显示器样管。
近年来,我国科学家不仅在世界上合成出最长的碳纳米管,而且加紧了碳纳米管的应用研究,研制出具备良好储氢性能的碳纳米管和具备初步显示功能的碳纳米管显示器,并在利用其电子发射性能研制发光器件。
参考资料:http://www.szla.com/Article_Print.asp?ArticleID=968
热心网友
时间:2022-06-26 06:36
贵比黄金、细赛人发的"超级纤维"
热心网友
时间:2022-06-26 06:37
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亲亲,很高兴为您解答。碳纳米管(Carbon Nanotube, CNT)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(Graphene,2维)之间。
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。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。 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。 2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,碳纳米管,多壁MWCNT-7在2B类致癌物清单中
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