納米材料技術是前些年備受追捧的一個名詞,而碳纖維是這些年國內(nèi)重點發(fā)力的一個領域。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。碳納米管的類比對象其實應該是碳纖維原絲,因為這兩者在體型上才算有比較的可能。
碳納米管屬于納米級別的材料,而碳纖維屬于微米級別的材料,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,仔細觀察的話,肉眼也是能看出來的。
碳納米管是中空結(jié)構,分為單壁和多壁的不同層數(shù)結(jié)構,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、力學性能:研究發(fā)現(xiàn)碳納米管具有很高的強度,理論計算值為鋼的100倍,但其密度僅為鋼的1/6。在強度和密度的性能上,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,科學家們預言并證實了碳納米管具有好的場致電子發(fā)射效應。
3、電磁性能:碳納米管具有獨特的導電性、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)構以及多壁碳納米管之間的類石墨層隙,十七具很強的二惡烷吸附劑,比活性碳高10倍,可用來除去水中的二惡烷。
5、化學性能:碳納米管可被用于分散和穩(wěn)定納米級的金屬小顆粒,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就不會將它誤認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大的性能優(yōu)勢,他們的應用場景可能有重合,但我們必須正確的認識他們,才能更好的利用他們。