納米材料技術(shù)是前些年備受追捧的一個(gè)名詞,而碳纖維是這些年國(guó)內(nèi)重點(diǎn)發(fā)力的一個(gè)領(lǐng)域。那碳納米材料是不是兩者結(jié)合的產(chǎn)物呢?碳納米管是不是碳纖維管的一種呢?
碳納米管并不是碳纖維管的一個(gè)種類
碳納米管和碳纖維管的形狀都是管狀,也同樣都是碳材料家族的成員,但兩者有著較大的區(qū)別。碳納米管的類比對(duì)象其實(shí)應(yīng)該是碳纖維原絲,因?yàn)檫@兩者在體型上才算有比較的可能。
碳納米管屬于納米級(jí)別的材料,而碳纖維屬于微米級(jí)別的材料,碳納米材料是肉眼無法觀察到的,需要用到顯微鏡,而制作碳纖維管的碳纖維原絲的直徑大約是頭發(fā)絲的1/10,仔細(xì)觀察的話,肉眼也是能看出來的。
碳納米管是中空結(jié)構(gòu),分為單壁和多壁的不同層數(shù)結(jié)構(gòu),碳納米管的層數(shù)越多,晶化程度越不穩(wěn)定。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子組成的數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管構(gòu)成。層與層之間保持固定的距離,約0.34nm,直徑一般為2~20nm。
碳納米管的性能總結(jié)
1、力學(xué)性能:研究發(fā)現(xiàn)碳納米管具有很高的強(qiáng)度,理論計(jì)算值為鋼的100倍,但其密度僅為鋼的1/6。在強(qiáng)度和密度的性能上,與碳纖維同樣出眾。
2、發(fā)射性能:由于碳納米管具有納米尺度的尖端,有利于電子的發(fā)射,科學(xué)家們預(yù)言并證實(shí)了碳納米管具有好的場(chǎng)致電子發(fā)射效應(yīng)。
3、電磁性能:碳納米管具有獨(dú)特的導(dǎo)電性、很高的熱穩(wěn)定性和本征遷移率,比表面積大,微孔集中在一定范圍內(nèi),滿足理想的超級(jí)電容器電極材料的要求。
4、吸附性能:碳納米管具有較大的比表面積、特殊的管道結(jié)構(gòu)以及多壁碳納米管之間的類石墨層隙,十七具很強(qiáng)的二惡烷吸附劑,比活性碳高10倍,可用來除去水中的二惡烷。
5、化學(xué)性能:碳納米管可被用于分散和穩(wěn)定納米級(jí)的金屬小顆粒,可用來制備催化劑,改善多相催化的選擇。
看完上面的內(nèi)容,下次再碰到碳納米管時(shí)就不會(huì)將它誤認(rèn)為是納米形式的碳纖維管了。碳納米管和碳纖維材料都具有非常強(qiáng)大的性能優(yōu)勢(shì),他們的應(yīng)用場(chǎng)景可能有重合,但我們必須正確的認(rèn)識(shí)他們,才能更好的利用他們。