Egenskaberne ved carbon nanorør
CNT'er har den enkleste kemiske sammensætning og atombindingsform, men alligevel udviser de en rig række strukturer og relaterede fysiske og kemiske egenskaber . Da det kan betragtes som rullet grafitark til cylindre, har det uundgåeligt, at den fremragende iboende ledningsevne ved grafit, såsom høj varmebestandighed, korrosionsbestandighed, høj termisk chokbistand, god varmebeløb og elektrisk ledningse Ejendom og biokompatibilitet, blandt en række omfattende egenskaber . giver imidlertid kombinationen af størrelse, struktur og topologiske faktorer for CNT'er CNT'er ekstremt unikke og lovende applikationsmuligheder i ydeevne .
(1) Mekaniske egenskaber:
The basic structure of CNTs is similar to that of graphene, consisting of the strongest covalent bonds in nature, formed by C=C bonds through SP2 hybridization. It has extremely high mechanical strength. The axial elastic modulus of CNTs is currently estimated to be close to that of graphene sheets both theoretically and Eksperimentelt . På grund af det faktum, at CNT'er er hule burlignende strukturer med en lukket topologisk struktur, kan de udvise elasticitet gennem volumenændringer, hvilket er i stand til at modstå trækstammer af mere end 40%. Derfor har CNTs ekstremt høj styrke og elastiske modulus . den unge Modulus med en-walled carbon nan nan nann nan nann nan nann nan nan nanoTeN Målt kan nå 1 . 28 TPa, og dens elastiske modul er næsten den samme som diamant, ca. 5 gange stål . dens teoretiske trækstyrke er 100 gange stål, mens dens densitet kun er 1/6 stål; Desuden har det ekstremt høj sejhed og fleksibilitet . Den teoretiske maksimale forlængelse kan nå 20%, og SWNTS kan modstå torsionsdeformation og bøjes i små ringe . efter fjernelse af stress, kan de fuldt ud vende tilbage til deres oprindelige tilstand.
Youngs modul af flervæggede carbon nanorør er 200-400 GPA, bøjningsspændingen er 14 gpa, og den anti-twistende spænding er 100 GPa . styrken af kulstof nanotubes er 200 gange højere end andre fibre og dåse 1 million atmosperes uden bryder .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Styrken og sejheden i CNT'er er langt bedre end fibermaterialer .
(2) Elektriske egenskaber:
Carbonatomerne af CNT'er er sp 2- hybridiserede, og hvert carbonatom har en uparret elektronposition .
On the p orbitals perpendicular to the layers, thus CNTs have excellent electrical conductivity. The energy gap of CNTs is affected by the quantum size effect due to the helical structure or diameter variation. With different helical degrees and diameters, the energy gap for electrons moving from the valence band to the conduction band in single-walled carbon nanotubes can vary continuously from nearly zero to several eV, that is, CNTs can exhibit metallic, semi-metallic or semiconductor properties. In addition, the radial motion of electrons in CNTs is restricted, showing typical quantum confinement effects, while the axial motion of electrons is not restricted at all. The radial resistance of CNTs is greater than the axial resistance, and this Anisotropi af modstand øges med faldet i temperaturen .
(3) Termiske egenskaber:
CNTs exhibit excellent heat conduction performance. Due to their extremely large aspect ratio, their heat exchange performance along the length direction is very high, while their heat exchange performance in the vertical direction is relatively low. Through appropriate orientation, CNTs can be used to prepare high anisotropic heat conduction materials. The higher the℃of graphiteification of carbon, the greater its thermal Konduktivitet . Derudover har CNT'er en høj termisk ledningsevne ., så længe en lille mængde carbon nanorør er doteret i det sammensatte materiale, den termiske ledningsevne af kompositmaterialet vil sandsynligvis blive betydeligt forbedret .}
(4) Termiske egenskaber:
Due to their large specific surface area, high surface energy and surface binding energy, carbon nanotubes exhibit high chemical reactivity and excellent electronic conductivity. They possess various properties such as adsorption and desorption capabilities for reactants and products, as well as special cavity stereoscopic selectivity. Carbon nanotubes can adsorb any molecules of suitable size for their inner Diametre . Ved at anvende de aktive steder ved den åbne top som partikeladsorbenter kan de adsorbere nogle meget aktive partikler og danne fremragende molekylært niveau katalysatorer . Derudover kan kulstof nanotubes også bruges som en nano-template i kemisk syntese, der begrænser kemiske reaktioner til en tid, som er de mest nødvendige for de mest nødvendige, for de most- danner nanoskala-komplekser, konstruerer nanoelementer og forbereder en-dimensionelle nanotråd .
(5) Biokompatibilitet:
CNTS-strukturen er stabil og nedbrydes ikke let, og den har en hydrofob overflade . Når det bruges i biomedicinske materialer, skal deres biokompatibilitet tages i betragtning . forskning har fundet, at der ved at ændre med biologiske molekyler er deres biokompatibilitet betydeligt improviseret . derover er der en stærk π π-der er en stærk π-der er en stærk π-der er en stærk π-der er en stærk π-der er en stærk π-der er en stærk π π-der er en stærk π π π-der er en stærk π π π π π π} CNT'er og mange medicinske molekyler . Derfor forventes de at blive brugt som lægemiddelbærere, biosensorer og biologiske katalysatorer og vil spille en betydelig rolle i det biomedicinske felt .
(6) Katalytisk ydeevne:
Kulstofmaterialer er i sagens natur fremragende katalytiske materialer og er vidt brugt i kemisk produktion . CNT'er har også en unik hulrumsstruktur og fremragende adsorptionskapacitet og er også fremragende katalysatorer . Derfor viser CNT'er også lovende applikationsudsigter i katalyse .
Dette er den detaljerede introduktion om egenskaberne ved carbon nanotubes . Vi håber, at ovenstående oplysninger kan være nyttige for dig . Vores virksomheds websted har også mange andre produkter . Du kan besøge webstedet for at have en dybere forståelse .