大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于碳纳米管的问题,于是小编就整理了2个相关介绍碳纳米管的解答,让我们一起看看吧。
什么是碳纳米管?
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。
它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2~20nm。碳纳米管不总是笔直的,而是局部区域出现凸凹现象,这是由于在六边形编织过程中出现了五边形和七边形。
除六边形外,五边形和七边形在碳纳米管中也扮演重要角色。
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。
碳纳米管特性和用途?
力学性能:碳纳米管的结构稳定,且具有超高的长径比,所以,碳纳米管具有超高的抗拉强度、良好的柔韧性和弹性。
导电性能:碳纳米管具有很好的电学性能,且随着碳纳米管管径的减少表现出更好的导电性能,最高可以达到金属铜的电导率的一万倍。
传热性能:由于碳纳米管具有超高的长径比,沿其长度方向具有很高的热交换性能,而沿其径向方向热交换性能较低,所以,利用碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料。
光学性能:碳纳米管具有光学偏振性、光学各向异性、电致发光性及对红外辐射异常敏感等性能。
电磁性能:碳纳米管的尖端具有纳米尺度的曲率, 在相对较低的电压下就能够发射大量的电子, 呈现出良好的场致发射特性。
其它性能:碳纳米管还具有熔点高(据称是已知材料中熔点最高的)、吸附能力强、催化催催化性能、宽带微波吸收能力强等性能。
1、用于制备碳纳米合成材料。
2、用于制作电化学器件。
3、用于制作场发射显示装置。
4、用于制碳纳米管场效应晶体管。
5、用于制作超级电容器。
6、用于制作信息写入与输出探头,实现超高密度存储。
7、用作催化剂或吸附剂。
8、用于制作超大规模散热器。
9、用于制作纳米同轴电缆、电子开关、高速光电传感器等等。
碳纳米管是由碳原子构成的纳米材料。它们具有以下特性:
1. 极强的力学强度:碳纳米管可以承受高达300GPa的拉伸强度,是钢铁的100倍以上。这种强度使得它们在制造高强度材料和结构方面有重要应用。
2. 优异的导电性:碳纳米管是一种优异的电导体,电阻率非常低。这使得它们有很多应用,如电子学器件、纳米传感器和生物传感器等。
3. 高度可调性:由于碳纳米管的能带结构随其直径和层次的变化而变化,因此它们具有高度可调性。这使得它们在制造纳米电路和器件方面具有巨大的潜力。
4. 热稳定性:碳纳米管具有极高的热稳定性,可以承受高温和化学腐蚀。这使得它们在材料加热和电子学器件制造方面有很多应用。
碳纳米管的应用包括:
1. 电子学器件:碳纳米管可以用于制造纳米电路和其他电子学器件,如场效应晶体管和太阳能电池。
2. 生物传感器:由于碳纳米管具有高度可调性和优异的导电性,它们可以用作生物传感器的电极,用于检测生物分子的存在。
3. 储氢:碳纳米管可以用作高效储氢材料,这对于可再生能源和可持续发展非常重要。
4. 高强度材料:碳纳米管可以用于制造高强度材料和结构,如航空航天和自行车等。
到此,以上就是小编对于碳纳米管的问题就介绍到这了,希望介绍关于碳纳米管的2点解答对大家有用。