猜你喜欢
“如果说20世纪是硅的世纪,那么21世纪则一定是碳的世纪。在迄今为止所发现的碳材料里面石墨烯好像是最受关注的,但是想要做到大规模的制备实现产业化,还有很漫长的一段路要走。相比之下,碳纳米管仍是目前研究最为充分、受关注度最高的新型纳米材料。”
石墨烯和碳纳米管虽然都由碳原子组成,但石墨烯是由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,而碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。碳纳米管在硬度、韧性、导电性、导热性、稳定性等多方面均优于石墨烯。
01
碳纳米管:我是谁?
碳纳米管,又名巴基管,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。
03
碳纳米管:我到哪里去?
碳纳米管被认为是复合材料的理想添加项,在纳米复合材料、能源等领域有巨大的应用潜力。
【工程材料】可用于金属、陶瓷和有机材料的增强,与普通纤维混纺制成防弹保暖隐身的军用设备。
【纳米器件】耐电流密度可达铜的100多倍,可以作为超级耐高电流密作为超级耐高电流密度的布线材料。
【电子器件】碳纳米管具有大长径比、纳米尺度尖端、高模量,是理想的电子探针材料。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等,使得碳纳米管成为理想的场致发射材料,有望在冷发射电子枪、平板显示等众多领域中获得应用。在碳纳米管内填充光敏、湿敏、压敏等材料,可以制成纳米级的各种功能传感器。
【储能领域】碳纳米管可作为锂电池导电剂,首次放电容量高达1600mAh/g,可逆容量为700mAh/g,远大于石墨的理论可逆容量372mAh/g。碳纳米管的可逆存/放氢量在5wt%左右,是迄今为止最好的储氢材料。碳纳米管可以使超级电容器极限容量骤然上升3-4个数量级,循环寿命在万次以上(使用年限超过5年)。在移动通讯、信息技术、电动汽车、航空航天和国防科技等方面具有极其重要的作用和广阔的应用前景。
【催化领域】在600℃的催化活性远优于贵金属铑,并且很稳定。这将在石化和化工产业界带来不可估量的革新和效益。
【机械领域】用碳纳米管制成像纸张一样薄的弹簧,用作汽车或火车的减震装置,可大大减轻车辆的重量。
【采暖领域】碳纳米管拥有超高的电热转化率,将碳纳米管分散液涂布在PET上成为导电膜,然后在导电膜两侧覆以金属电极,并经特有封装技术彻底绝缘密封,制成碳纳米管发热膜,通电(碳原子碰撞摩擦)即可整面发热的面状发热体。
因此,碳纳米管在发热采暖等领域有重要作用和广阔发展前景,汉纳材料旗下的科学采暖品牌Nabo专注于CNTs碳纳米管发热膜,率先将碳纳米管材料投入到民用采暖市场。将碳纳米管发热膜应用于生态地暖、汗蒸房、电采暖炉、电暖垫、取暖垫等采暖产品中和远红外加热服、护腰、护颈、护膝、暖宫腰带等个人穿戴产品.目前已在市场上获得非常不错的口碑,尤其是NABO纳米地暖产品,目前已受到包括万科、中海等知名房企的青睐,是采暖中的新型代表产品,具有更节能、更舒适、更安全、寿命更长的特点。
公众号智暖爱家
地暖科普小白,岁月更替,温暖永恒。