1. Grundlegende Produktinformationen
Produktname:Ein-wandiges Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Pulver
Chemische Zusammensetzung:Reiner Kohlenstoff (sp²-Hybridstruktur)
CAS-Nr.:308068-56-6 (Allgemeines für Kohlenstoffnanoröhren)
Aussehen:Schwarzes, flockiges Pulver; hoch-Reinheitsgrade erscheinen dunkelgrau.
Strukturmerkmal:Nahtlose röhrenförmige Struktur, die durch Rollen einer einzelnen Graphenschicht entsteht, typischerweise mit einem Durchmesser von 0,8–2,0 nm.
2. Kernleistungsparameter
Durchmesserverteilung:0,8–2,0 nm (Spezifische Verteilungen über Prozesssteuerung verfügbar)
Längenbereich:1–30 μm (Sonderlängen verfügbar)
Kohlenstoffreinheit: >90% (Standard), >99 % (hohe Reinheit)
Metallische Verunreinigungen: <5% (Standard), <1% (High Purity)
Spezifische Oberfläche (SSA):400-1300 m²/g (Theoretisches Maximum)
Schüttdichte:0,05-0,15 g/cm³
3. Elektrische Eigenschaften
Volumenwiderstand:
Intrinsisch: 10⁻⁴ - 10⁻³ Ω·cm (metallischer Typ)
Makroskopisches Pulver: ~0.1 - 10 Ω·cm (wesentlich beeinflusst durch Kontaktwiderstand)
In Verbundwerkstoffen: 10⁻¹ - 10³ Ω·cm (abhängig von Belastung und Streuung)
Oberflächenwiderstand:
Dünne Filme/Beschichtungen: 10² - 10⁵ Ω/sq (für transparente leitfähige Anwendungen)
Perkolationsschwelle: 0.01 - 0.1 Gew.-% (deutlich niedriger als MWCNTs)
4. Dispersionseigenschaften
Inhärente Herausforderung:Starke Van-der-Waals-Kräfte führen zur Bündelung.
Dispersionsmethoden:
Körperlich:Ultraschall (Sonde/Bad), Hochdruckhomogenisierung, Kugelmahlen.
Chemisch:Tenside (SDS, SDBS), Polymerhülle (PVP, DNA).
Kovalente Funktionalisierung:Carboxylierung, Aminierung, Fluorierung.
Nicht-kovalente Funktionalisierung:π-π-Wechselwirkung-basierte Modifikation.
Dispersionsstabilität:Richtig funktionalisierte SWCNTs können über Wochen bis Monate stabile Dispersionen in Wasser oder organischen Lösungsmitteln bilden.
5. Physikalische Eigenschaften
Mechanische Eigenschaften:
Zugfestigkeit: 50–200 GPa (theoretisch)
Elastizitätsmodul: ~1 TPa
Flexibilität: Kann in großen Winkeln gebogen werden, ohne zu brechen.
Thermische Eigenschaften:
Wärmeleitfähigkeit: 3000–6000 W/(m·K) (axial)
Thermal Stability: 400-600°C in air; >1500 Grad in inerter Atmosphäre.
Optische Eigenschaften:
Breitbandige Absorption von UV bis NIR.
Durchmesser-abhängige optische Bandlücke.
Einstellbare Photolumineszenz.
6. Anwendungen und Zielbranchen
Elektronik & Displays:
Flexible transparente leitfähige Folien (ITO-Ersatz).
Kanalmaterial für Dünnfilmtransistoren (TFT).
Touchscreen-Sensoren.
Energiespeicherung und -umwandlung:
Leitfähiger Zusatz für Li--Ionen-Batterien (erhöht die Geschwindigkeitsfähigkeit).
Elektrodenmaterial für Superkondensatoren.
Katalysatorunterstützung für Brennstoffzellen.
Erweiterte Verbundwerkstoffe:
Ultra-starke, leichte Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt.
Multifunktionale intelligente Materialien (selbst-erkennend, selbst{1}heilend).
Materialien zur Abschirmung elektromagnetischer Störungen (EMI).
Sensortechnologie:
Hochempfindliche-Gas-/Biosensoren.
Dehnungs-/Stresssensoren.
Elektrochemische Sensoren.
Biomedizin:
Transportunternehmen für Arzneimittellieferungen.
Bioimaging-Kontrastmittel.
Materialien für neuronale Schnittstellenelektroden.
7. Prinzip und Synthese
Die Eigenschaften von SWCNTs werden durch ihre chiralen Indizes (n, m) bestimmt:
Chiralität bestimmt Eigenschaften:Metallisch, wenn n-m=3k (k ist eine ganze Zahl); ansonsten halbleitend.
Synthesemethoden:
Lichtbogenentladung:Hohe Qualität, geringer Ertrag.
Laserablation:Hohe Reinheit, hohe Kosten.
Chemische Gasphasenabscheidung (CVD):Am häufigsten, skalierbar.
Substratwachstum: Gleichmäßiger Durchmesser, muss geerntet werden.
Schwimmender Katalysator: Direkte Pulverproduktion.
Trenntechniken:
Dichtegradienten-Ultrazentrifugation (Chiralitätstrennung).
Chromatographie.
Wässrige zwei{0}}Phasenextraktion.
8. Qualitätskontrollsystem
Rohstoffkontrolle:
Catalyst purity >99.9%.
Carbon source gas purity >99.99%.
Präzise Steuerung der Gasverhältnisse.
Prozessüberwachung:
Echtzeit-Temperaturüberwachung (±1 Grad Genauigkeit).
Automatisierte Gasflusskontrolle.
In-Raman-Spektroskopie zur Durchmesserverteilung.
Prüfung des fertigen Produkts:
Strukturell:TEM (Durchmesser), Raman (D/G-Verhältnis<0.1), UV-vis-NIR (purity).
Komposition:TGA (Metallgehalt), XPS (Oberflächenchemie).
Leistung:Vierpunktsonde (Leitfähigkeit), TGA (thermische Stabilität).
9. Typische Testdaten
Elektrische Leistung:
Feldeffektmobilität: 10.000–100.000 cm²/(V·s) (halbleitend).
Current-carrying capacity: >10⁹ A/cm² (Metallisch).
Ein/Aus-Verhältnis: 10⁴ - 10⁷ (Halbleitende FETs).
Composite-Verbesserung (Beispiel):
0,1 Gew.-% Beladung: Die Leitfähigkeit des Epoxidharzes wurde um das 10⁸-fache erhöht.
0,5 Gew.-% Beladung: Die Wärmeleitfähigkeit des Polymers wurde um 200 % erhöht.
1,0 Gew.-% Beladung: Mechanische Festigkeit um 50 % erhöht.
10. Verpackung und Lagerung
Primärverpackung:
Versiegelte Glasfläschchen unter Inertgas (Ar/N₂).
Doppel-lagige antistatische-Aluminiumbeutel mit Trockenmittel.
Vakuumverpackung verfügbar.
Sekundärverpackung:
Stoß-absorbierender Schaumstoff in starren Kartons.
Klare Etiketten für „licht-empfindlich“ und „feuchtigkeitsempfindlich“-.
Verfügbare Größen:
Forschung und Entwicklung: 100 mg, 500 mg, 1 g.
Pilotmaßstab: 5 g, 10 g, 25 g.
Großpackung: 50 g, 100 g, 500 g.
Lagerbedingungen:
Temperatur: 4-25 Grad (4 Grad empfohlen für den Langzeitgebrauch).
Luftfeuchtigkeit:<30% RH.
Vor Licht und Sauerstoff geschützt lagern.
11. Unternehmenskapazitäten und technischer Support
Technologieplattform
Nano-Materials Engineering Center:20 Sätze vollautomatischer CVD-Systeme; Jahreskapazität im 100-kg--Maßstab.
Analytische Plattform:
HR-TEM/STEM (Sub-Nanometerauflösung).
Mikro-Raman-Spektrometer (532/785/1064-nm-Laser).
Rasterkraftmikroskopie (leitende/mechanische Modi).
Anwendungsentwicklungslabor:
Composite Processing Center (Doppelschneckenextrusion, Spritzguss).
Pilotbeschichtungslinie (R2R, Sprühbeschichtung).
Plattform zum Testen von Batterie-/Superkondensatorgeräten.
Qualitätssysteme
Zertifizierungen:ISO 9001:2015, ISO 14001, OHSAS 18001.
Standardisierung:Mitwirkender an 3 nationalen/Industriestandards für Nanomaterialien.
Rückverfolgbarkeit:Vollständige Produktions- und Testaufzeichnungen für jede Charge.
F&E-Zusammenarbeit
Akademisches Netzwerk:Gemeinsame Labore mit über 10 erstklassigen-Institutionen (z. B. Tsinghua, Peking-Universität, CAS).
IP-Portfolio:50+ Kernpatente, darunter 15 PCT-Patente.
Anpassung:Zu den Dienstleistungen gehören Chiralitätstrennung, Funktionalisierung und maßgeschneiderte Dispersionsvorbereitung.
Kundensupport
Anwendungshinweise:Technisches Team auf Ph.D.-Niveau für Anwendungsdesign.
Beispieltest:Kostenlose Muster und technische Bewertung.
Prozessoptimierung:Unterstützung bei der Dispergierung und Formulierungsoptimierung.
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