Die Eigenschaften von Kohlenstoffnanoröhren
CNTs have the simplest chemical composition and atomic bonding form, yet they exhibit a rich variety of structures and related physical and chemical properties. Since it can be regarded as rolled-up graphite sheets into cylinders, it inevitably possesses the excellent intrinsic characteristics of graphite, such as high heat resistance, corrosion resistance, high thermal shock resistance, good heat conduction and electrical conductivity, Selbstglagen und Biokompatibilität unter einer Reihe umfassender Eigenschaften .. Die Kombination aus Größe, Struktur und topologischen Faktoren von CNTs verleiht CNTs jedoch mit äußerst einzigartigen und vielversprechenden Anwendungsaussichten in Leistung .}
(1) Mechanische Eigenschaften:
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 Experimentell . Aufgrund der Tatsache, dass CNTs hohle käfigartige Strukturen mit geschlossener topologischer Struktur sind, können sie durch Volumenänderungen Elastizität aufweisen, weshalb in der Lage ist, Zugstämmen von mehr als 40%. zu standzuhalten. gemessen kann 1 . 28 tpa erreichen, und sein elastischer Modul ist nahezu der gleiche wie der von Diamant, ungefähr das 5 -fache der von Stahl . Die theoretische Zugfestigkeit beträgt das 100 -fache der Stahl, während seine Dichte nur 1/6 von Stahl ist; Darüber hinaus hat es eine extrem hohe Zähigkeit und Flexibilität . Die theoretische maximale Dehnung kann 20%erreichen, und SWNTs können der Torsionsdeformation standhalten und in kleine Ringe gebeugt werden . After Spannungsentfernung, sie können vollständig in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren.
The Young's modulus of multi-walled carbon nanotubes is 200-400 GPa, the bending tension is 14 GPa, and the anti-twisting tension is 100 GPa. The strength of carbon nanotubes is 200 times higher than that of other fibers and can withstand 1 million atmospheres without breaking.
Die Stärke und Zähigkeit von CNTs sind allen Fasermaterialien weit überlegen .
(2) Elektrische Eigenschaften:
Die Kohlenstoffatome von CNTs sind sp {2- hybridisiert, und jedes Kohlenstoffatom hat eine ungepaarte Elektronenposition .
Auf den P-Orbitalen senkrecht zu den Schichten haben CNTs eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit . Der Energielücken von CNTs wird aufgrund der helikalen Struktur oder der Durchmesservariation von . mit unterschiedlichem Helikern und Diagramm, die von der Elektrokogenthuge, die sich aus dem Ventil-Band, das sich aus dem Ventil-Band aus dem Ventil-Band aus dem Ventil-Band aus dem Ventil-Band befinden, durch die helikale Struktur oder den Durchmesser-Variation, das sich aus dem Ventil-Band aus dem Ventilband befinden, durch den Quantengrößeneffekt beeinflusst. Fast Null zu mehreren EV, dh CNTs können metallische, semi-metallische oder semikonduktorische Eigenschaften . aufweisen. Zusätzlich ist die radiale Bewegung von Elektronen in CNTs eingeschränkt, wobei typische Quantenbeschränkungen die axiale Bewegung von Elektronen nicht beschränkt sind. Die Anisotropie des Widerstands steigt mit der Abnahme der Temperatur .
(3) Wärmeeigenschaften:
CNTs weisen aufgrund ihres extrem großen Seitenverhältnisses eine hervorragende Wärmeleitungsleistung auf ., ihre Wärmeaustauschleistung entlang der Länge sehr hoch, während ihre Wärmeaustauschleistung in vertikaler Richtung relativ niedrig ist. Leitfähigkeit . Zusätzlich haben CNTs eine hohe thermische Leitfähigkeit ., solange eine geringe Menge an Kohlenstoffnanoröhren im Verbundmaterial dotiert ist, wird die thermische Leitfähigkeit des Verbundmaterials wahrscheinlich signifikant verbessert .}
(4) Wärme Eigenschaften:
Aufgrund ihrer großen spezifischen Oberfläche, hoher Oberflächenenergie- und Oberflächenbindungsenergie zeigen Kohlenstoffnanoröhren eine hohe chemische Reaktivität und eine hervorragende elektronische Leitfähigkeit ., sie besitzen verschiedene Eigenschaften wie Adsorption und Desorptionsfunktionen für Reaktanten und Produkte, sowie eine spezielle Sterekopie -Selektivität. Durch die Durchmesser . können sie die aktiven Stellen an der offenen Oberseite als Partikeladsorbentien verwenden, sie können einige hochwirkliche Partikel adsorbieren und Katalysten auf molekularer Ebene bilden . zusätzlich können Kohlenstoffnanotuben auch als Nano-Temen-Temon-Synthese-Synthese-Verderbs-Verderbnis verwendet werden. nanoskalige Komplexe, Konstruktion von Nanoelementen und Vorbereitung eindimensionaler Nanodrähte .
(5) Biokompatibilität:
Die CNTs-Struktur ist stabil und verschleiert sich nicht leicht und hat eine hydrophobe Oberfläche ., wenn sie in biomedizinischen Materialien verwendet werden. Ihre Biokompatibilität muss berücksichtigt werden. CNTs und viele medizinische Moleküle . Es wird daher erwartet, dass sie als Arzneimittelträger, Biosensoren und biologische Katalysatoren verwendet werden und eine bedeutende Rolle im biomedizinischen Feld spielen .}
(6) katalytische Leistung:
Kohlenstoffmaterialien sind von Natur aus ausgezeichnete katalytische Materialien und werden in der chemischen Produktion häufig verwendet.
Dies ist die detaillierte Einführung zu den Eigenschaften von Carbon -Nanotubes . Wir hoffen, dass die obigen Informationen für Sie hilfreich sein können.