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                                      下圖為多壁碳納米管電鏡圖

多壁碳納米管，采用改性催化碳氣相沉積法（CCVD）制備，具有高導電、高比表面積、高碳相純度、外徑分布窄、超高長徑比等特點，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

多壁碳納米管主要應(yīng)用在橡膠、塑料、鋰電池及涂料等相關(guān)行業(yè)。橡膠方面主要應(yīng)用在輪胎、密封圈等橡膠制品，具有高導電、高導熱、高耐磨、高抗撕裂等優(yōu)點。塑料方面添加少量即可大大提高導電率、熱導率及機械性能，主要應(yīng)用在PP、PA、PC、PE、PS、ABS、不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂等塑料制品。

碳納米管是繼 C60之后發(fā)現(xiàn)的碳的又一同素異形體，其徑向尺寸較小，管的外徑一般在幾納米到幾十納米，管的內(nèi)徑更小，有的只有 1nm 左右；而其長度一般在微米級，長度和直徑比非常大，可達 103～106。因此，碳納米管被認為是一種典型的一維納米材料。碳納米管自從被人類發(fā)現(xiàn)以來，就一直被譽為未來的材料，是近年來國際科學的前沿領(lǐng)域之一。美國加州 Berkeley 大學 Alex Zettl 教授認為，就應(yīng)用前景對 C60和碳納米管進行全面的比較，C60可以用一頁紙概括，而碳納米管需要一本書來完

簡介

壁碳納米管和單壁碳納米管

1985 年英國薩塞克斯大學的波譜學家 Kroto 教授與美國萊斯大學的 Smalley和 Curl 兩教授在合作研究中，發(fā)現(xiàn)碳元素可以形成由 60 個或 70 個碳原子構(gòu)成的高度對稱性籠狀結(jié)構(gòu)的 C60和 C70分子，被稱為巴基球（Buckyballs）。1991 年，日本 NEC 科學家 Iijima 在制取 C60的陰極結(jié)疤中首次采用高分辨隧道電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)一種外徑為 515nm、內(nèi)徑為 213nm，僅由兩層同軸類石墨圓柱面疊而成的碳納米管。隨后在 1993 年，Iijima和 Bethune研究小組同時報道合成了結(jié)構(gòu)十分簡單的單壁碳納米管，這為理論預(yù)測碳納米管的性能提供了實驗上的可能性，進一步拓寬了碳簇材料的范圍，也極大地促進了對碳納米管的理論和實驗研究，使得該領(lǐng)域成為如今全球研究的一個熱點[1]  。

特性

碳納米管的獨特結(jié)構(gòu)決定了它具有許多特殊的物理和化學性質(zhì)。組成碳納米管的 C=C 共價鍵是自然界最穩(wěn)定的化學鍵，所以使得碳納米管具有非常優(yōu)異的力學性能。理論計算表明，碳納米管具有極高的強度和極大的韌性。其理論值估計楊氏模量可達 5TPa，強度約為鋼的 100 倍，而重量密度卻只有鋼的 1/6。Treacy 等首次利用了 TEM 測量了溫度從室溫到 800 度變化范圍內(nèi)多壁碳納米管的均方振幅，從而推導出多壁碳納米管的平均楊氏模量約為 1.8Tpa。而 Salvetat 等測量了小直徑的單壁碳納米管的楊氏模量，并導出其剪切模量為 1Tpa。Wong 等用原子力顯微鏡測量多壁碳納米管的彎曲強度平均值為 14.2±10.8GPa，而碳纖維的彎曲強度卻僅有 1GPa。碳納米管無論是強度還是韌性，都遠遠優(yōu)于任何纖維，被認為是未來的“超級纖維”。

發(fā)展前景

人們預(yù)言碳納米管可能成為一種新型的高強度碳纖維材料，既具有碳素材料的固有本性，又具有金屬材料的導電和導熱性，陶瓷材料的耐熱和耐腐蝕性，紡織纖維的可編織性，以及高分子材料的輕質(zhì)、易加工性。將碳納米管作為復合材料增強體，預(yù)計可表現(xiàn)出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各向同性，可以預(yù)期碳納米管增強復合材料可能帶來復合材料性能的一次飛躍。用納米管制作復合材料的研究首先是在金屬基上進行的，如：Fe/碳納米管、Al/碳納米管、Ni/碳納米管、Cu/碳納米管等。碳納米管復合材料的研究重心已轉(zhuǎn)到高分子/碳納米管復合材料方面，如在輕質(zhì)高強度的材料中，使用碳纖維作為增強材料，碳納米管的機械性能及其小的直徑和大的長徑比將會帶來更好的增強效果。