碳納米管（CNTs）的性能介紹

  碳納米管的獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了它在力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等方面都具有優(yōu)良的性能(表1-1)。

力學(xué)性能

  碳納米管具有良好的機(jī)械性能,初步估計(jì),納米管的強(qiáng)度大概是鋼的100倍。同時(shí)碳納米管作為一維分子材料重量非常輕，六邊形結(jié)構(gòu)完美的連接，比碳纖維缺陷少得多，其強(qiáng)度也非常高，彈性模量高，同時(shí)具有納米級(jí)直徑和微米級(jí)長(zhǎng)度，長(zhǎng)徑比可達(dá)100-1000，以及SP2和SP3雜化幾率不同而表現(xiàn)出的優(yōu)良的彈性，是一種絕好的纖維材料，并且其性能優(yōu)于當(dāng)前任何纖維。用1%的碳納米管的添加量，復(fù)合材料的彈性模量一般可以提高到36%-42%，拉伸強(qiáng)度提高25%。采用傳統(tǒng)的碳纖維作增強(qiáng)材料，要得到相同的增強(qiáng)效果需要10%的添加量。在各向同性石油瀝青中添加5%的SWNTs，制備SWNTs復(fù)合材料碳纖維，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與未添加SWNTs的相比，其拉伸強(qiáng)度、模量分別提高90%和 150%，這為制備超常彎曲、模量、強(qiáng)度的新型碳纖維提供了新的方法。

電學(xué)性能

  碳納米管是由石墨演化而來(lái)，因而仍有大量未成對(duì)電子沿管壁游動(dòng)，按常理而言，碳納米管應(yīng)該具有理想的導(dǎo)電性。事實(shí)上，碳納米管既具有金屬導(dǎo)電性，也具有半導(dǎo)體性能。這主要與它的直徑及螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān)。直徑與螺旋結(jié)構(gòu)主要由于手性矢量(n，m)所決定，n和m為整數(shù)。當(dāng)然，由于某些特別的缺陷也可能導(dǎo)致同一碳納米管既具有金屬的性質(zhì)，又具有半導(dǎo)體的性質(zhì)。碳納米管具有許多優(yōu)良的物理性能。其導(dǎo)電性與碳納米管的幾何尺寸有關(guān):如與直徑有關(guān)，不同的直徑存在導(dǎo)體、半導(dǎo)體之分;與螺旋角有關(guān)，隨螺旋角的不同存在導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體三種狀態(tài);與層間作用力也有關(guān)，可以利用這些性質(zhì)制作分子級(jí)開(kāi)關(guān)、半導(dǎo)體器件等。此外，也有研究人員希望用碳納米管作為儲(chǔ)存的中間媒體，例如氫燃料電池和液體電解質(zhì)電池的儲(chǔ)存媒體等。

碳納米管作為導(dǎo)體，其導(dǎo)電性優(yōu)于銅，而且碳納米管有高的熱穩(wěn)定性及高的本征遷移率，其特殊的分子結(jié)構(gòu)可用作記憶元件的電容等。另外，人們測(cè)定了制備的PMMAMWNTs的導(dǎo)電性能。發(fā)現(xiàn)當(dāng)碳納米管加入5%時(shí)，體積電阻率和表面電阻率分別降低3個(gè)和近4個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)制備的PMPV/碳納米管復(fù)合材料的導(dǎo)電性的研究結(jié)果表明，這種復(fù)合材料的導(dǎo)電性比PMPV增大8-10個(gè)數(shù)量級(jí)，并能提高發(fā)光二極管在空氣中的穩(wěn)定性。

光學(xué)性能

  很多學(xué)者對(duì)單壁碳納米管本身的光學(xué)性能進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)單壁碳納米管的光致發(fā)光譜線存在多個(gè)強(qiáng)峰，峰值波長(zhǎng)與單壁碳納米管的直徑和手性有關(guān)。發(fā)現(xiàn)激發(fā)光的波長(zhǎng)強(qiáng)烈的影響著單璧碳納米管的發(fā)光強(qiáng)度，但這種光學(xué)性能是非線性的，研究顯示當(dāng)激發(fā)光波長(zhǎng)在800-900nm時(shí)，單壁碳納米管的發(fā)光強(qiáng)度大�，F(xiàn)在對(duì)單壁碳納米管的熒光效應(yīng)和光致發(fā)光效應(yīng)的研究上已取得了不少成果，總體來(lái)看研究的對(duì)象主要集中在單根單壁碳納米管上。由于碳納米管之間相互影響單壁碳納米管管束在固態(tài)下不會(huì)產(chǎn)生熒光現(xiàn)象，必須分散到表面活性劑中進(jìn)行研究，而且很多人發(fā)現(xiàn)用可見(jiàn)近紅外激光激發(fā)時(shí)碳納米管的發(fā)光波長(zhǎng)峰值集中在近紅外區(qū),即使高能量的光子入射后也轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芰康墓庾俞尫懦鰜?lái)。隨著**的能源的短缺，太陽(yáng)能的應(yīng)用的引起人們重視，而定向碳納米管薄膜的太陽(yáng)能吸收特性也得到廣泛的研究，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)100um定向碳納米管薄膜的太陽(yáng)光吸收比可達(dá)99%，隨著成本的降低和碳納米管排列的技術(shù)的日漸成熟，碳納米管將在太陽(yáng)能領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

熱學(xué)性能

  碳納米管和石墨、金剛石一樣，都是良好的導(dǎo)熱體。分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果表明:由于碳納米管導(dǎo)熱系統(tǒng)具有較大的平均聲子自由程，其軸向?qū)�熱系�?shù)高達(dá)6600W/(m·K)，與單層石墨基面的導(dǎo)熱率相當(dāng)，為自然界已知材料中很好的，可用于電子設(shè)備中的**率散熱材料。

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pg電子官方供應(yīng)產(chǎn)品：

碳納米管改性聚氨酯復(fù)合材料（PUR/CNTs）    

碳納米管/天然橡膠復(fù)合材料    

碳納米管/三元乙丙橡膠復(fù)合材料    

碳納米管/碳纖維/聚合物復(fù)合材料    

點(diǎn)擊化學(xué)的超支化聚合物接枝碳納米管    

碳納米管天然橡膠納米復(fù)合材料    

聚硅氧烷改性碳納米管    

多壁碳納米管改性醇溶型聚氨酯膠黏劑    

透明質(zhì)酸修飾的單壁碳納米管    

多壁碳納米管/聚乙烯復(fù)合材料    

3-氨丙基三乙氧基硅烷對(duì)多壁碳納米管的化學(xué)修飾    

多壁碳納米管表面功能化對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料    

硅烷偶聯(lián)劑KH-570對(duì)SiO2納米管的表面修飾    

超疏水碳納米管復(fù)合涂層    

碳納米管改性尼龍PA6復(fù)合材料（PA6/CNTs-5）    

多壁碳納米管MWCMTS/環(huán)氧復(fù)合涂層    

導(dǎo)電碳納米管/水性丙烯酸樹(shù)脂復(fù)合材料    

碳納米管/玄武巖纖維多尺度復(fù)合材料    

環(huán)糊精功能化碳納米管    

炭黑碳納米管導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料    

碳納米管基印跡固載酶    

磁性鈦納米管磺酸催化劑    

螺二芴共軛微孔聚合物/碳納米管雜化材料    

摻雜碳納米管的聚乙烯復(fù)合材料    

含有功能性有機(jī)硅氧烷的納米管復(fù)合線材    

新型改性多壁碳納米管-環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料    

埃洛石/聚苯胺復(fù)合材料納米管    

石墨烯微片/碳納米管/HDPE導(dǎo)熱復(fù)合材料    

碳納米管@SiC復(fù)合粉體    

碳納米管/納米氧化鋁/天然橡膠復(fù)合材料    

聚乙二醇修飾多壁碳納米管    

鈀納米粒子修飾的碳納米管復(fù)合材料    

巰基硅烷改性多壁碳納米管(SHMWCNTs)    

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