【CN209926948U】一种抗重力超薄微热管【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920336595.6
(22)申请日 2019.03.15
(73)专利权人 华南理工大学
地址 510640 广东省广州市天河区五山路
381号
专利权人 华南理工大学珠海现代产业创新
研究院
(72)发明人 汤勇 贾明泽 丁鑫锐 李宗涛
陈恭 钟桂生
(74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有
限公司 44245
代理人 郭炜绵
(51)Int.Cl.
F28D 15/04(2006.01)
H05K 7/20(2006.01)
(54)实用新型名称
一种抗重力超薄微热管
(57)摘要
本实用新型公开一种抗重力超薄微热管，包
括两片单晶硅片，所述每片单晶硅片的单面均加
工有阵列排布的梭形结构作为毛细吸液芯，两片
单晶硅片加工有梭形结构的一面相对设置，两片
单晶硅片之间设有单晶硅支架。本抗重力超薄微
热管，采用在内壁上直接加工出可进行单向运输
液体的梭形阵列吸液芯结构，区别于传统的沟槽
及烧粉吸液芯结构，具有更大的蒸汽回流通道；
同时梭形阵列吸液芯结构带来了极大的毛细回
流压力，传热性能好，
具有抗重力特性。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 209926948 U 2020.01.10
C N 209926948
U
权 利 要 求 书1/1页CN 209926948 U
1.一种抗重力超薄微热管，其特征在于，包括两片单晶硅片，所述每片单晶硅片的单面均加工有阵列排布的梭形结构，两片单晶硅片加工有梭形结构的一面相对设置，两片单晶硅片之间设有单晶硅支架，单晶硅片和单晶硅支架之间密封处理。
2.根据权利要求1所述一种抗重力超薄微热管，其特征在于，沿单晶硅片长度方向，每列梭形结构两侧均设有横截面为矩形的凹槽。
3.根据权利要求1所述一种抗重力超薄微热管，其特征在于，所述梭形结构一端为尖角，每个梭形结构的尖角朝向一致，均朝向单晶硅片的长度方向。
4.根据权利要求1所述一种抗重力超薄微热管，其特征在于，所述单晶硅支架为矩形框架结构，单晶硅片为矩形结构，单晶硅支架的长、宽、厚度分别与单晶硅片的长、宽、厚度相同，单晶硅支架的边框宽为8～12mm。
5.根据权利要求1所述一种抗重力超薄微热管，其特征在于，所述单晶硅片经过抛光处理，单晶硅片的长为100～200mm，宽为30～50mm，厚度为0.2～0.25mm。
6.根据权利要求1所述一种抗重力超薄微热管，其特征在于，所述单晶硅片和单晶硅支架之间形成容纳工质液体的真空内腔。
7.根据权利要求1所述一种抗重力超薄微热管，其特征在于，所述密封处理采用共晶键合密封技术。
8.根据权利要求6所述一种抗重力超薄微热管，其特征在于，所述工质液体为冷媒。
9.根据权利要求3所述一种抗重力超薄微热管，其特征在于，沿单晶硅片长度方向，相邻的梭形结构的尖角间隔为150～300μm；沿单晶硅片宽度方向，相邻的梭形结构的尖角间隔为65～80μm。
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碳纳米管增强塑料仍面临技术挑战
51 中国粉体工业 ２０１０年第１期 行业资讯 纳米复合材料工程项目落户化隆加合 工业园区 日前，青海中圣新材料有限公司纳米复合材料工程项目落户化隆回族自治县加合工业园区，这个项目总投资1.98亿元，由山西康宝集团投资，中国科学院提供专利技术，建设集高纯复合材料产品——新型纳米复合材料，公司用等离子体法生产纳米复合材料产品将填补国内行业空白。 近年来，化隆县根据省委提出“四区、两带、一线”的发展战略和海东“园区引领、产业集中、培育主体、县域有别、提效增量”的总体要求，提出规划建设加合工业园区的设想，主要利用化隆县丰富的电力、矿产等资源优势，集中发展新型硅材料工业。纳米复合材料工程项目分三期建设，其中一期整体项目建成后可实现年产优质新型复合材料6万吨、太阳能单晶硅等切割粉体2万吨，航天、航海军工等科技领域使用的纳米复合材料1000吨，可实现综合产值10亿多元，安置就业岗位600多个，一年可创利税超亿元。(作者:吕锦武 李玉峰) 聚丙烯纳米助剂性能优异 南京淳达科技发展有限公司研制开发的CD-YZPP-22聚丙烯纳米多功能复合助剂日前通过南京市科技局组织的科技成果鉴定。 新产品采用的纳米全硫化粉末丁苯橡胶及其它改性材料优化配方设计，使改性后的聚丙烯专用料冲击强度、低温冲击强度、负荷变形温度、洛氏硬度、断裂应变率、拉伸屈服应力等性能大幅度提高，黄色指数明显下降。科研人员攻克了纳米橡胶弹性粒子不易分散的难题，使产品实现了纳米效应。该产品将多种具有改性功能和性能补充功能的材料同时添加混配，使单一的母料助剂同时具有多种改性功能。各种材料混配及添加至树脂中相容性好。 纳米改性塑料应用范围广 从上个世纪90年代初开始，就有运用将尼龙12与碳纳米管做成内部阻隔层，应用在汽车燃油管组件例如快速连接器和过滤器中。 Hyperion Catalysis 现在则瞄准于将纳米管引入到别的树脂材料中应用到汽车的燃料系统中，比如改性尼龙和一些含氟聚合物。这种新型含氟聚合物/纳米管复合材料可以用来制造车用燃油连接器的O 形圈。 在电子工业上，聚碳酸酯和聚醚酰亚胺(GE 的Ultem)材质的计算机硬件，经由纳米管的增强，可以有更好的传导性，表面更加光滑。 在过去的三年中，欧洲一家非常大的汽车OEM 公司添加碳纳米管到GE 的Noryl GTX 尼龙/PPO 合金中，铸模成型外部挡泥板。这种导电纳米复合物材料可以用静电法上漆。 密歇根大学(MSU)复合物材料与结构中心新近开发出了一种表面处理过的石墨纳米板。石墨的模量是粘土的好几倍，并且具有更佳的电学和热学方面的性能，它与一个环氧树基接合以后，与一般碳光纤和纳米碳黑相比，会有更佳的力学性能以及更高的电导率。MSU 预见到它在回声探测仪(ESD)的保护与电磁干扰(EMI)屏蔽方面具有很大的发展潜能。这种塑料纳米石墨复合物被预计将会卖到每磅五美金，比纳米管或蒸汽生成的碳光纤要来的便宜得多。 碳纳米管能改变的远不只是传导率。美国国家标准与技术研究院(NIST)研究发现碳纳米管添加到PP 里面，不只改善材料的强度及性能，而且可以改变熔融聚合物的流动状况，切实去除模口膨胀。 碳纳米管增强塑料仍面临技术挑战 以色列魏茨曼（Weizmann ）科学研究所的研究人员发现，将碳纳米管添加到塑料中，可以大大加强塑料的强度。这些研究人员 目前正在研究如何将碳纳米管注入塑料或其他材料中，从而帮助提高复合材料的性能。 塑料（聚甲基丙烯酸甲酯）常常用来替代玻璃，是一种不易碎的材料，比如，树脂玻璃和透明合成树脂。研究人员用单壁和多壁碳纳米管增强聚甲基丙烯酸甲酯纤维后发现，尽管这两种类型都可有效增强塑料的强度，但多壁纳米管的韧性更强，相当于几个单壁纳米管嵌套在一起。 纳米结构的增强复合材料是未来研究的方向，目前已经逐渐开始取代微型分子复合材料。碳纳米管是一种自然的选择，因为它们异常坚韧，尤其是多壁碳纳米管可嵌套多达50个碳纳米管。虽然碳纳米管在显著提高材料强度上取得了不菲的成就，但目前在利用上还存在技术瓶颈。因为很难避免类似纳米集群的问题---一些碳纳米管随机聚合，而不是平均分布。这样一来，甚至可能降低材料的强度。 项目负责人DanielWagner 解释说：“尽管我们已经投入了大量精力，但是研究结果仍然存在矛盾之处---碳纳米管 虽能作为增强剂，但怎样使碳纳米管（多壁和单壁）有序的分布的问题并没有解决。这已经成为目前发展纳米复合材料的主要挑战。静电纺丝技术是目前最为简单有效的制备有序纳米纤维的手段。”静电纺丝技术通过静电力作为牵引力来制备超细纤维。在静电纺丝工艺过程中，将聚合物熔体或溶液加上高压静电,最终形成无纺布状的纳米纤维。 Wagner 和他的同事SuiXiaomeng 用静电分别提取了单纯
2019年碳纳米管行业分析报告
2019年碳纳米管行业 分析报告 2019年9月
目录 一、技术替代效应显著，碳纳米管市场进入爆发期 (4) 1、导电剂是碳纳米管材料最常见应用场景 (4) 2、正极材料导电剂更新换代，碳纳米管迎来爆发期 (6) 3、导电剂市场受到新能源汽车产业链强势驱动，增量可观 (11) 4、导电性拓展新的应用场景 (14) （1）硅碳负极 (14) （2）导电塑料 (16) 二、高技术壁垒保证行业高毛利 (18) 1、生产技术难度大，行业毛利率高 (18) 2、产学结合，高研发投入形成高技术壁垒 (21) 三、绑定核心优质客户是快速拓展市场关键 (25) 1、行业扩产较为保守，预计供需偏紧 (25) 2、降价趋势清晰，但幅度受供需限制 (26) 3、客户集中度高，拓展客户是关键 (28) 四、相关企业简况 (32) 1、天奈科技 (32) 2、道式技术 (33)
技术替代效应显著，碳纳米管市场进入爆发期。目前碳纳米管最广的应用范围是作为导电剂加入到锂电池材料中。产业界综合产品性能、经济性等因素逐步选择用碳纳米管代替炭黑，碳纳米管在导电剂中18年占比32%，较14年提升18%，随着技术成熟预计替代效应将会持续且更为显著。增量角度看，受到新能源汽车产业链强势驱动，导电剂市场持续爆发。预计在锂电池正极领域，未来5年全球碳纳米管导电浆料需求量将保持40.8%的年复合增长率，2021年需求量达10.82万吨。 碳纳米管应用有望拓展至硅碳负极和导电塑料。新能源汽车行业对电池的能量密度提出更高的要求，硅碳负极被认为是合理的途径。2018年硅碳负极占负极材料比例仅为2.8%，我们测算未来三年硅碳负极用碳纳米管浆料需求量年复合增长率为97.9%，2021年需求量达1.6万吨。 高技术壁垒保证高毛利。碳纳米管导电剂行业毛利率约为40%。左右，盈利性好。其生产途径包括制粉和混浆两步。制粉工艺关键是催化剂，技术难度高，行业主要采用产学结合方式获得专利，并持续研究开发更新换代，形成较高技术壁垒，保证高毛利。混浆工艺较为简单，溶剂NMP 的成本占比达到总工序的60%左右。业绩弹性大，但作为基础工业品其价格波动较小。 绑定核心优质客户是快速拓展市场关键。行业扩产较为保守，预计短期内供需仍然偏紧。但新能源汽车产业链受到补贴退坡市场化影响，碳纳米管的材料价格下行趋势较为清晰。碳纳米管行业目前体量
生物医用纳米材料专利发展态势分析
生物医用纳米材料专利发展态势分析 【摘要】为了明确生物医用纳米材料专利的发展态势，以及中国在该领域中的位置，利用innography专利分析平台，对生物医用纳米材料专利进行了检索，并对该领域技术的总体发展趋势、国家/地区分布、主要专利权人、热点技术领域及核心专利等进行了分析。分析结果表明，中国在该领域取得了较大的发展，但核心技术还很缺乏，核心专利主要掌握在美国，其次是日本、德国、瑞士。最后给出了促进我国生物医用纳米材料发展的建议。 【关键词】生物医用；纳米材料；专利权人；专利分析【Abstract】In order to define the patent development trend of biomedical nanomaterials，and China's position in the field of global，We use innography patent analysis platform to retrieve the patent in the field of biomedical nanomaterials，the overall development trend of the technique， country/region distribution，mainly the patentee，hot core technology and patent are analyzed. The analysis results show that the China made a bigger development in the field，but also very lack of core technology，the core patent mainly concentrated in the United Stat，followed by Japan，Germany
碳纳米管材结构与性能的研究
碳纳米管材结构与性能的研究文档来源：三众家ｗｗｗ．ｓａｎｚｈｏｎｇｊｉａ．ｃｏｍ 研究背景 碳纳米管是20世纪90年代发现的一种碳材料的一维形式，具有优良的物理化学性能。纳米材料由于其尺寸处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等特性，展现出独特的电学、光学和机械特性，碳纳米管在物理、化学、信息技术、环境科学、材料科学、能源技术、生命及医学科学等领域均具有广阔的应用前景。 正是由于碳纳米管这种潜在的价值和广泛的应用前景，使有关碳纳米管材料的研究成为最受关注的研究领域之一。纳米材料这一概念形成以后，世界各国都给予了极大关注，它所具有的独特性质，给物理、化学、材料、生物、医药等领域的研究带来了新的机遇。还不能做到任意调节和控制，影响碳纳米管的产量、质量及产率的因素太多(如催化剂颗粒的大小、碳源的种类、温度、混合气体的种类及比例等)，使制得的碳纳米管都存在杂质高、产率低等缺点，还没有高效的纯化碳纳米管的方法。 如何更深入研究碳纳米管实际应用问题。 例如，在常温常压下如何解析氢气及加快其储氢放氢速度。如何提高碳纳米管吸附容量的稳定性和吸附压力的敏感性。再如，怎样才能制备出性能更为优异或能预期其性能的碳纳米管复合材料。要解决这些共同难题，就需要研究人员们一方面突破技术关键，进一步研究开发新的、成本低廉、适合于大规模生产碳纳米管的技术，通过建模和模拟来加强生长现象与机理研究；另一方面继续深入研究其应用，把碳纳米管与各个领域结合起来，充分发挥其自身优异的特性。 另外，最近碳纳米管又出现一新的研究方向，即碳纳米管薄膜的润湿性，已有很多学者对其润湿性作出了大量研究。Jiang等用平板印刷术和等离子体刻蚀技术相结合，制备了具有特殊几何形貌的硅基底，并用化学气相沉积法在其上面沉积了具有立体各向异性微结构阵列碳纳米管薄膜。研究表明，在不改变薄膜表面的化学组成的情况下，仅仅改变结构参数，薄膜能从超亲水变化到超疏水，这种现象是由于横向和纵向碳纳米管阵列结构的共存即立体各向异性微结构所引起的。纵向的碳纳米管阵列提供了疏水的贡献，而横向的碳纳米管阵列提供了亲水性的贡献，并有利于水滴的铺展。横向和纵向碳纳米管阵列组合方式的改变导致了其薄膜特殊的润湿性性质。 Lau等用PECVD方法获得了准直生长的碳纳米管森林，然后通过HF—CVD的方法用PTFE对其进行了表面修饰，获得了稳定的超疏水表面，液滴可以在其上面自由跳跃直至脱离。Li等以酞菁络合物为原料，采取高温裂解的方法制备了具有相当均匀长度和外径的阵列碳纳米管薄膜，研究表明，未经处理的阵列碳纳米管薄膜是超疏水和超亲油的，经过氟化(FAS)修饰以后的碳纳米管薄膜表现出了既疏水又疏油的性质，正是纳米结构的存在导致了该表面的超双疏性质。这一发现为超双疏表面／界面材料提供了新的思路。 氢气被很多人视为未来的清洁能源。但是氢气本身密度低，压缩成液体储存又十分不方便。碳纳米管自身重量轻，具有中空的结构，可以作为储存氢气的优良容器，储存的氢气密度甚至比液态或固态
导电纤维专利技术分析
导电纤维专利技术分析 随着国内外导电类纤维的市场需求不断增加，导电纤维的需求量急剧攀升。文章阐述了导电纤维的原理与技术起源，系统梳理了导电纤维的技术发展过程，并对导电纤维的专利申请情况进行了统计分析，可为专利审查人员和有关工程技术人员了解导电纤维提供参考。 标签：导电纤维；技术起源；专利分析 1 概述 导电纤维根据其特点可以分为金属系导电纤维、炭黑系导电纤维、金属化合物型导电纤维和聚合物导电纤维四大系列；按其开发过程，可分为三个阶段：第一阶段为金属纤维，第二阶段包括第二代导电纤维和第三代导电纤维，如日本帝人公司的导电纤维（JP72025000B2），杜邦公司的皮芯复合纤维“Antron”（US3803453），孟山都公司的乌尔特伦（JP特开昭51-143723），而在导电纤维高白度化的研究开始后，又有许多新的纤维及专利产生，如日本帝人公司的“皮芯”型导电纤维（JP昭55-107504A）。在发现聚乙炔经掺杂后有明显导电能力后，导电纤维的发展进入了第三个阶段，如美国的R.V.Gregory将聚苯胺均匀地沉积在基质纤维表面，并渗入到纤维内部，使纤维导电性能持久良好。 在进入21世纪，人们将更多地研究集中在如何利用导电聚合物来直接制备导电纤维，以及通过对导电聚合物进行改性，使其在继续保持优良导电性能的基础上，提高加工性能，同时也重视兼顾纤维其它性能，如抗菌、防火、高强、高模等。 2 导电纤维专利申请统计分析 由于金属纤维较少的应用于民用生产，因此，以下分析统计均对除金属纤维外的其它类别导电纤维的专利申请进行。 2.1 专利申请量和申请国分析 经过统计分析，全球导电纤维从上世纪60年代开始持续发展，专利申请量在1980-1990间迎来第一个高峰，在1990-2000间申请量下滑，在2000-2010间又有了迅速发展迎来了第二个高峰，之后在2010年后申请量再次下降。而对于申请国，日本在非金属纤维类的导电纤维领域专利申请量最多，我国经过近十年的蓬勃发展位于第二位，美国和韩国分别位于第三、四位。但我国申请量虽然位于第二位，但申请量与日本有较大差距。 对申请量排名前三的国家进行分析，统计其从1965年到2015年2月的申请量，如图1所示。
碳纳米管参数说明
碳纳米管产品简介 碳米碳管(Carbon nanotube)是1991年才被发现的一种碳结构。理 想纳米碳管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体。石 墨烯的片层一般可以从一层到上百层，含有一层石墨烯片层的称为单壁 纳米碳管，多于一层的则称为多壁纳米碳。由于巨大的长径比（径向尺 寸在纳米量级，轴向尺寸在微米量级），碳纳米管表现为典型的一维量 子材料，碳纳米管具有超常的强度、热导率、磁阻，且性质会随结构的 变化而变化。 碳纳米管的结构为完整的石墨烯网格，是已知最硬的分子材料，并 具有良好的柔韧性。 杨式模量超过1Tpa (铝只有70GPa 碳纤维为700 GPa),强度重量比 是铝的500倍。理论预计其强度为钢的100倍，密度只有钢的1/6 。期望失效拉伸率为20-30％，抗拉强度高于100Gpa。最大拉伸率比任何金属都高10％。 此外，碳纳米管还拥有优越的导热、导电性能，在轴向热导率可达3000 W/mK，电导率比铜高6个数量级，而且具有很高的电流负载量。其纳米级发射尖端、大长径比、高强度、高韧性、良好的热稳定性和导电性，是理想的场致发射材料。 由此可见，碳纳米管的应用前景，特别是在微电子、复合材料方面的巨大潜力是难以估量的。正如诺贝尔奖获得者Smalley所说:“碳纳米管将是价格便宜、环境友好并为人类创造奇迹的新材料”。总之，碳纳米管本身所拥有的潜在的优越性，决定了它无论在化学还是在材料科学领域都将具有广阔的应用前景。 公司利用高效纳米催化的专利技术，已开发出高纯度高品质的碳纳米管产品，领业界风骚，并致力于纳米材料在各方面的应用开发。
单壁碳纳米管产品说明 产品名称： 单壁碳纳米管 单壁碳纳米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一层圆管。 基本物性： 项目指标 管径1～2nm 长度10～20μm 纯度>90wt% 外观黑色粉末 比表面积>450m2/g 电导率>10-2s/cm 热导率各向异型：轴向2800W/mK 应用领域：
碳纳米管在电子器件上的应用 pdf
碳纳米管在电子器件中的应用 柴宝燕SC130140018 张攀德SC13014014 摘要： 碳纳米管有着众多独特的性质，尤其是它的电学性质，使得它在电子器件方面有巨大的用处。近几年来对它的研究在突飞猛进的发展，而且随着研究的进一步深入，碳纳米管的用途越来越广。本文在阐述碳碳纳米管的发展、结构和独特性质的基础上重点讲述了碳纳米管在电子器件中的应用。 关键字：碳纳米管、电子器件 Application of Carbon Nanotube in Electronic Devices Abstract： Carbon Nanotube has many extraordinary properties, especially its electrical properties, making it have great influence in electronic devices. In recent years, the study of it develops by leaps and bounds, and along with the further research ,we find carbon nanotube’s application is more and more widely. This article describes emphatically on the application of the electronic device, based on the development, structure and the unique properties of carbon nanotubes. Keywords:Carbon Nanotube, electronic device 1 碳纳米管的发展 碳纳米管的研究历史可以追溯到1889年，一项专利中描述了制备一维碳纳米管材料的方法，这个产物中就可能含有CNTs[1]。1970年，法国科学家Endo 用气相生长技术合成了直径为7nm的碳纤维，但是由于当时他没有对这些碳纤维结构进行深入表征和研究，所以并没有引起人们的关注。直到1991年，日本NEC公司科学家Iiljima真空电弧蒸发石墨电极，并对产物做高分辨率透射电镜观察意外发现了一种外径为515 nm、内径213 nm、仅由两层同轴类石墨圆柱面叠合而成的碳结构。通过进一步的分析表明，这种管完全由碳原子构成，并可以看成是由单层石墨六角网面以其上某一方向为轴，卷曲360°而形成的无缝中空
碳纳米管介绍
碳纳米管的研究 摘要：本文简要介绍了碳纳米管的发现、结构，重点介绍了其制备、性质、应用和研究热点 关键词：碳纳米管；发现；制备；结构；性质；应用；研究热点 Research of Carbon Nanotubes Abstract: In this article, the discovery and structure of carbon nanotubes are breifly introduced, while the preparation, property, application and research hotspot are emphasised. Key words: Carbon Nanotubes; Discovery; Structure; Preparation; Property; Application; Research hotspot 0 引言 自1991年日本电气公司的S.Iijima（饭岛澄男）教授[1]发现碳纳米管(碳纳米管)以来,碳纳米管因其优异的力学、电学和光学性能受到了越来越多的关注。碳纳米管是由碳六元环构成的类石墨平面卷曲而成的纳米级中空管,其中每个碳原子通过sp2杂化与周围3个碳原子发生完全键合。经过10多年的研究,碳纳米管的制备方法与表征手段逐渐完善,其产品开发和应用也取得了很大的进步。人们对使用碳纳米管合成各种不同性能的应用材料的研究也在不断深入,主要包括电传导性、电磁性、结构加强材料、热分散性、光性能、复合电沉积、耐腐蚀、耐磨材料等。碳纳米管在纳米电子器件、超强复合材料、储氢材料、催化剂载体等领域已有很大发展,在化学领域中也显示出许多独特的优点,引起了专家们的关注。本文将着重介绍碳纳米管的性质及其应用。 1 碳纳米管的发现 研究碳纳米管(Carbon Nanotubes，以下简称碳纳米管)的历史，可以追溯到1889年，一项专利阐明了如何制备一维碳纳米材料，产物中可能有碳纳米管。1970年，法国奥林大学(University of Orleans)的En-do用气相生长技术制成了直径为7nm的碳纤维，由于他没有对这些碳纤维的结构进行细致的评估和表征，所以并没有引起人们的注意。后来科学家在研究C60，C70的基础上认识到产生无数种近石墨结构成为可能。1991年1月，日本筑波NEC实验室的饭岛澄男首先用高分辨率电镜观察到了他认为是一种螺旋状的微管，也就是碳纳米管，文章发表在《自然》(Nature)杂志上。从而饭岛成为公认的碳纳米管发现者。 2 碳纳米管的结构 纳米碳管(也称巴基管),与石墨、金刚石一样,也是碳的同素异构体。纳米碳管是一种主要由碳六边形(弯曲处为碳五边形和碳七边形)组成的单层或多层纳米级管状材料,可以看成由六边形的石墨板成360°卷曲而成的管状材料,管的内径在几纳米到几十个纳米之间,长度可达微米量级,是理想的准一维材料。径向是由单层或几十层结构相同的纳米碳管套构而成。层间距离与石墨的层间距相近,为0.34nm,反映出层与层之间同石墨类似的范氏力。纳米碳管的结构如图1所示。
碳纳米管的特性及其分析应用
碳纳米管的特性及其分析应用 摘要 碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。本文着重介绍碳纳米管的特性及其在仪器分析中的应用。 关键词：碳纳米管；特性；仪器分析
一、引言 碳纳米管（CNT），又名巴基管，于1991年被日本电子公司（NEC）的饭岛博士发现。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。由于其优异的力学、电学和光学特性，碳纳米管受到了越来越多的关注。随着时间的推移，CNT的制备与表征手段越发完善，由CNT制成的各种产品技术也趋于成熟。 二、碳纳米管的制备方法 其主要有三种制备方法：分别为电弧放电，激光蒸发法和碳氢化合物催化分解。 （一）电弧放电 电弧放电是指一般情况下由两个电极和它们之间的气体空间所组成电弧能产生高温。但又不同于一般的燃烧现象，它既没有燃料也没有伴随燃烧过程的化学反应。电弧放电实质上是一种气体放电现象，在一定条件下使两极之间的气体空间导电，是电能转化为热能和光能的的一种过程。该方法包括以下具体步骤：对碳纳米管直接施加电压和电流，进行电火花处理，去除碳纳米管表面的附着金属或氧化物催化剂和剥离沉积的非晶碳层，与此同时，切割、定向排列碳纳米管。本技术所采用的电火花处理可在空气中进行，也可在惰性气氛中进行。施加电压可为直流也可为交流，电压１０～１００伏，电流０～１０安培。本方法的优点在于能完全去除碳管表面用其它方法难以去除的非晶碳和金属杂质，达到纯化碳纳米管的目的；另外，此方法还可切割碳纳米管，获得定向排列的碳纳米管。 （二）激光蒸发法 激光蒸发法是制备碳纳米管的一种有效方法．用高能C0 激光或Nd／YAG激 2