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超长碳纳米管有什么用谁能说说?

提问者:yuki1986112024-05-11

超长的碳纳米管,每一根就可以制备出成千上百万个结构和性能一模一样的器件。相比于只有几个纳米粗而且结构有序的碳纳米管,单位强度要差的多。这有什么用呢?举几个例子:过去几十年间,复合材料在飞机制造上广泛应用,替代了钢铁以及昂贵的钛合金,使得飞机更轻,更省油,更安全,寿命更长。如果有大量便宜的碳纳米管纤维应用于飞机制造,那么飞机的性能还能往前大大地再踏进一步。

阿滋猫波斯猫 132024-05-11

碳纳米管是在用电弧法制备C60时发现的。随后,确认了碳纳米管的结构,发现了碳纳米管的许多奇特的性质,使得碳纳米管成为新的一维纳米材料的研究热点。        
  碳纳米管是由类似石墨结构的六边形网格卷绕而成的、中空的“微管”,分为单层管和多层管。多层管由若干个层间距约为0.34纳米的同轴圆柱面套构而成。碳纳米管的径向尺寸较小,管的外径一般在几纳米到几十纳米;管的内径更小,有的只有1纳米左右。而碳纳米管的长度一般在微米量级,相对其直径而言是比较长的。因此,碳纳米管被认为是一种典型的一维纳米材料。        
  对碳纳米管的性能,特别是电学性能和力学性能的研究,已有许多理论计算结果。但是由于多层碳纳米管结构的复杂性,大多数理论计算都是以单层碳纳米管为研究对象来进行的。虽然大量的理论计算表明,碳纳米管具有电学、力学、光学等方面的许多奇特性质,但从实验上验证这些特性却十分困难。这主要是因为碳纳米管的尺寸太小,难以用常规实验手段对其进行测试。

夏雨落荷塘 462024-05-20

1、碳纳米管具有高模量和高强度。
2、碳纳米管具有良好的力学性能,CNTs抗拉强度达到50~200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6,至少比常规石墨纤维高一个数量级;它的弹性模量可达1TPa,与金刚石的弹性模量相当,约为钢的5倍。对于具有理想结构的单层壁的碳纳米管,其抗拉强度约800GPa。
3、碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似,但其结构却比高分子材料稳定得多。碳纳米管是目前可制备出的具有最高比强度的材料。若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料,  可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性,给复合材料的性能带来极大的改善。
碳纳米管的硬度与金刚石相当,却拥有良好的柔韧性,可以拉伸。
4、在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,即长度和直径之比。材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料。2000年10月,美国宾州州立大学的研究人员称,碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7。碳纳米管因而被称“超级纤维”。
希望我的回答能帮到您

xyrlovecat 162024-05-11