碳奈米管是做什麼用的，什麼是碳奈米管

碳奈米管：Guibi**，細小的人發"超級纖維"

桂碧**和西賽人發的“超纖維”碳奈米管，其實與金剛石、石墨同屬一科。 碳奈米管作為近年來材料領域的研究熱點，一直受到世界各國科學家的高度重視。

像厘公尺和微公尺一樣，奈米是乙個刻度單位，奈米是十億分之一公尺。 人類在1991年發現的碳奈米管是由石墨碳原子層製成的碳管，直徑從幾奈米到幾十奈米不等，管壁的厚度只有幾奈米，就像乙個被鐵絲網卷起來的空心圓柱形“籠管”。 它是如此之小，以至於 50,000 併排是人類頭髮的寬度，它實際上是一種長徑比非常高的纖維。

碳奈米管作為石墨、金剛石等碳晶家族的新成員，韌性高、導電性強、場發射效能優異，無論是金屬還是半導體，強度都比鋼高100倍，比重僅為鋼的1 6。 由於其奇特的效能，被科學家稱為未來的“超級纖維”。

雖然成分與石墨相同，但碳奈米管的潛在用途非常誘人：它們可以製成優良的微探針和線材，具有優異效能的增強材料，以及理想的儲氫材料。 它使壁掛式電視成為可能，並在奈米晶元和奈米電子學中發揮了至關重要的作用，未來可以取代矽晶元，從而引發計算機行業的革命。

碳奈米管也是“奈米世界”的重要組成部分。 在奈米材料中，碳奈米材料，包括碳奈米管和碳奈米纖維，是近年來國際科學的前沿之一。 從最近發表在美國《科學指數》核心期刊上的碳奈米管相關碳奈米管數量來看，中國位居世界前列，僅次於美國和日本。

碳奈米管的發展過程如下：1991年，日本科學家發現了碳奈米管; 1992年，研究人員發現碳奈米管表現出半導體或具有不同管壁曲率結構的良導體的比導率。 1995年，科學家研究並證實了其優異的場發射效能; 1996年，中國科學家實現了碳奈米管的大規模定向生長; 1998年，研究人員使用碳奈米管作為電子管陰極; 1998年，科學家使用碳奈米管製造了在室溫下工作的場效應電晶體; 1999年，南韓的乙個研究小組製作了碳奈米管陰極彩色顯示樣品管; 2000年，日本科學家製作了高亮度碳奈米管場發射顯示樣品管。

近年來，中國科學家不僅合成了世界上最長的碳奈米管，而且加大了碳奈米管的應用研究，開發了儲氫效能好的碳奈米管和具有初步顯示功能的碳奈米管顯示器，並正在利用其電子發射特性開發發光器件。

桂碧**，優良人"超級纖維"

1.它可以製成透明的導電膜，代替氧化銦錫作為觸控螢幕的材料。 2.

可應用於碳奈米管觸控螢幕。 碳奈米管觸控螢幕於2008年首次研發成功。 3.

它可以用作模具。 碳奈米管內部可以填充金屬、氧化物等物質，因此碳奈米管可以用作模具。 4.

可用作雙電層電容器的電極材料。 雙電層電容器也可用作儲能裝置。 1.

碳奈米管可以製成透明導電膜，以取代ITO（氧化銦錫）作為觸控螢幕的材料。 在現有技術中，科學家使用粉末狀碳奈米管製備直接塗覆在PET或玻璃基板上的溶液，但該技術尚未進入量產階段。 2.

碳奈米管可以應用於碳奈米管觸控螢幕。 碳奈米管觸控螢幕於2008年首次研發成功。 到目前為止，許多智慧型手機都使用了碳奈米管觸控螢幕。

3.碳奈米管可以用作模具。 碳奈米管內部可以填充金屬、氧化物等物質，因此碳奈米管可以用作模具。

首先，通過用金屬和其他物質填充碳奈米管，可以製備出最薄的奈米級線。 4.碳奈米管可用作雙電層電容器的電極材料。

雙電層電容器既可以用作電容器，也可以用作儲能器件。 超級電容器可以在大電流下充電和放電，幾乎沒有過電壓，迴圈壽命可達數萬次，工作溫度範圍寬。

碳奈米管是具有特殊結構的一維量子材料。

碳奈米管又稱巴基管，是具有特殊結構的一維量子材料（徑向尺寸為奈米，軸向尺寸為微公尺，管的兩端基本密封）。

碳奈米管主要由排列成六邊形的碳原子組成，由幾層至幾十層同軸圓管組成。 各層彼此保持固定距離，大約直徑為2 20nm。

並且根據碳六邊形沿軸線的不同方向，可分為鋸齒形、扶手椅形和螺旋形三種。 其中，螺旋型碳奈米管具有手性，而鋸齒形和扶手椅型碳奈米管則沒有手性。

結構特點：

碳奈米管中的碳原子主要是sp2雜化，六方網格結構具有一定的彎曲程度，形成空間拓撲結構，其中可以形成一定的sp3雜化鍵，即形成的化學鍵具有sp2和sp3的混合雜化態。

這些p軌道相互重疊，在碳奈米管石墨烯片外形成高度離域的鍵，碳奈米管外表面的鍵是碳奈米管與一些具有非共價鍵共軛性質的大分子復合的化學基礎。

碳奈米管作為一維奈米材料，重量輕，具有完美的六方結構連線，並具有許多異常的力學、電學和化學性質。

近年來，隨著碳奈米管和奈米材料研究的深入，其廣闊的應用前景不斷顯露出來。

碳奈米管，又稱巴基管，是具有特殊結構的一維量子材料。

1、導電性：碳奈米管具有一維中空管狀結構，管壁被單層或多層石墨烯片包圍，管徑奈米，管長微公尺，長徑比大。

2、超強抗拉強度：碳奈米管具有優越的機械效能，抗拉強度為50-200GPA，相當於鋼的100倍，但比重僅為鋼的1 6，故稱為超纖; 硬度與金剛石相當，但更柔韌、可拉伸，其最大伸長率高於任何金屬; 它還具有良好的柔韌性、彈性和抗變形性。

3、導熱係數：碳奈米管導熱係數好，軸向導熱係數為2000-3000W mk，約為銅的10倍，金剛石的3倍左右。

4、吸附性：碳奈米管比表面積大，吸附效能強; 同時具有良好的電磁波吸收等效能。

碳奈米管可廣泛應用於鋰電池、太陽能電池塗層、高強度結構材料、導電塗層、催化劑載體、場發射材料、電磁遮蔽材料等領域的導電漿料。 這位諾貝爾獎獲得者說：“碳奈米管將是人類最便宜、最環保、最神奇的新材料。

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碳奈米管的大多數研究和應用都集中在管子上，管子的周長從幾個石墨烯細胞到幾百個不等，這意味著管子的直徑大約是。

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看奈米管的定義看奈米管是一種六方物質。

奈米水管金帝 一定要看紀委書記。

碳奈米管。 它是最典型的一維奈米材料，具有很大的長寬比，其強度和長寬比是傳統碳纖維的強度和長寬比。

1o 倍以上。 從理論上講，碳奈米管製備具有超強化學性質的複合材料是完全可行的。 同時，由於碳奈米管的長度在微公尺範圍內，對複合材料的加工效能沒有影響，用碳奈米管增強的高分子複合材料可以使用傳統的塑料加工技術形成各種形狀。

通過實驗發現了碳奈米管的電導率。

最高可達1000 2000 s cm，可大大提高106 A cm2大電流密度高分子複合材料的導電性。 由於碳奈米管的長徑比較大，並且它們之間形成的網路結構，碳奈米管可以在較低的體積比下大大提高聚合物的導電性，而不影響聚合物的其他效能。

在隱形材料中的應用。

紅外和電磁波上的碳奈米管。

隱身性：奈米粒子的尺寸遠小於紅外波和雷達波的波長，因此奈米粒子對這種波的透射率比常規材料強得多，大大降低了波的反射率; 奈米顆粒材料的比表面積。

比傳統粗麵粉大 3 到 4 個數量級，用於紅外光。

電磁波的吸收率也比傳統材料高得多。 碳奈米管具有高彈性、低密度、隔熱性好、強度高、隱身性好、紅外吸收性好、疏水性強等優點，可與普通纖維混紡，製成防彈保暖隱身軍事裝備。

在能源材料中的應用。

儲氫材料：按500公里500公里的5座汽車計算，所需的氫氣應按正常油箱容積計算，儲氫密度應該有，目前的儲氫材料無法滿足這一要求。 碳奈米管因其管結構和多壁碳管之間有石墨狀層空隙而成為最具潛力的儲氫材料，國外學者證明，單壁碳管在室溫和壓力小於1巴的情況下可以吸附5%-10%的氫氣。

根據理論計算和近期的反覆驗證，一般認為碳奈米管的可逆儲氫釋放能力在5%左右，即使為5%，也是迄今為止最好的儲氫材料。

碳奈米管可以製成透明導電薄膜，以取代ITO（氧化銦錫）作為觸控螢幕的材料。 在以前的技術中，科學家使用粉末狀碳奈米管製備溶液，並將其直接塗覆在PET或玻璃基板上，但該技術尚未進入量產階段。 目前，成功量產的是採用超碳排放奈米管技術; 在這項技術中，薄膜直接從超連續碳奈米管陣列中提取，並鋪設在基材上以製成透明的導電薄膜，就像從衛生棉條中提取紗線一樣。 超順式碳奈米管陣列是該技術的核心，是2002年由北京清華-富士康奈米中心首次發現的一種新材料。

碳奈米管觸控螢幕於2007年和2008年首次研發成功，並於2011年由天津富納元創公司實現產業化。 它與現有的氧化銦錫（ITO）觸控螢幕的不同之處在於，氧化銦錫中含有稀有金屬“銦”，碳奈米管觸控螢幕的原材料是甲烷、乙烯、乙炔等烴類氣體，不受稀有礦產資源的限制; 其次，採用覆膜法制得的碳奈米管薄膜具有導電各向異性，就像天然的內建圖案一樣，不需要光刻、蝕刻和洗滌工藝，節省了大量的水電，更加環保節能。

工程師們還開發了一種定位技術，該技術利用碳奈米管的導電各向異性來確定僅用一層薄薄的碳奈米管的接觸點的X和Y坐標。 碳奈米管觸控螢幕還具有柔韌性、抗干擾、防水、抗敲擊、耐刮擦等特點，可製成曲面觸控螢幕，在可穿戴裝置、智慧型家具等產品上應用潛力巨大。

碳奈米管被用作雙電層電容器的電極材料。 雙電層電容器既可以用作電容器，也可以用作儲能裝置。 超級電容器可以在大電流下充電和放電，幾乎沒有過電壓，迴圈壽命可達10,000次，工作溫度範圍廣。

雙電層電容器可廣泛應用於音訊、裝置、調諧器、傳真機、傳真機等通訊裝置，以及各種家用電器。 作為雙電層電容器的電極材料，要求該材料具有高結晶度、良好的導電性、較大的比表面積，並且微孔尺寸集中在一定範圍內。 目前一般採用多孔碳作為電極材料，其不僅微孔分布廣泛（不到30%的孔隙貢獻了儲存的能量），而且結晶度低，導電性差，導致容量小。

缺乏合適的電極材料是限制雙電層電容器在更大範圍內使用的乙個重要原因。 碳奈米管比表面積大，結晶度高，導電性好，微孔的大小可以通過合成工藝控制，因此是雙電層電容器的理想電極材料。 由於碳奈米管的開放多孔結構和在與電解液的介面處形成雙電層，可以積累大量的電荷，功率密度可達8000 wkg

在不同頻率下測得的電容電容分別為 102 fg （1 Hz） 和 49 fg （100 Hz）。催化劑載體：碳奈米管材料比表面積大，表面原子比大（約佔總原子序數的50%），體系的電子結構和晶體結構發生明顯變化，表現出特殊的電子效應和表面效應，如氣體通過碳奈米管的擴散速率是常規催化劑顆粒的數千倍， 並且催化劑載入後，催化劑的活性和選擇性可以大大提高。

碳奈米管作為奈米材料家族的新成員，由於其特殊的結構和表面性質，優異的儲氫能力和對金屬和半導體的導電性，在加氫、脫氫和選擇性催化方面具有巨大的應用潛力。 一旦碳奈米管應用於催化，有望大大提高反應的活性和選擇性，並產生巨大的經濟效益。