Los nanotubos de carbono son estructuras tubulares sin costuras huecas coaxiales formadas curvando láminas de grafeno de una sola capa o multicapa alrededor del centro en un cierto ángulo. La pared del tubo se compone principalmente de rejillas de átomos de carbono hexagonales.
según el número de capas de la pared del tubo, generalmente se dividen en nanotubos de carbono de una sola capa y nanotubos de carbono de múltiples capas:
nanotubos de carbono de una sola pared (SWNTs): compuestos por una capa de láminas de grafeno. El diámetro y la longitud típicos de los tubos de una sola pared son de 0,75 ~ 3nm y 1 ~ 50 μm respectivamente.
nanotubos de carbono de paredes múltiples (MWNTs): contiene múltiples capas de láminas de grafeno. La forma es como un cable coaxial. El número de capas varía de 2 a 50, y el espaciado entre capas es de 0,34 ± 0,01 nm, que es equivalente al espaciado entre capas de grafito (0,34 nm). El diámetro y la longitud típicos de los tubos de paredes múltiples son de 2 ~ 30Nm y 0,1 ~ 50 μm respectivamente.
debido a que los nanotubos de carbono tienen una estructura más estable que el grafito, se pueden formar bajo ciertas condiciones.
Los nanotubos de carbono son tubos redondos enrollados por capas de grafito. Este devanado cambia la forma de la nube de electrones p en la capa de grafito, y este cambio está relacionado con el diámetro de los nanotubos de carbono formados. Cuanto menor es el diámetro, mayor es la curvatura y mayor es el cambio en la forma de la nube de electrones p. Por el contrario, cuanto mayor es el diámetro del nanotubo de carbono, menor es la curvatura, más cerca está la nube de electrones p del caso del grafito y, por lo tanto, sus propiedades están cerca del grafito.
¿Cuál es el diámetro mínimo de los nanotubos de carbono?
las propiedades de los nanotubos de carbono dependen en gran medida del diámetro y La quiralidad. Cuanto menor es el diámetro, mayor es la diferencia entre el estado del electrón y el sp2, y más obvio es el efecto cuántico.
para los nanotubos de carbono semiconductores, el ancho de banda prohibida es inversamente proporcional al diámetro del tubo y no tiene nada que ver con la quiralidad.
Los nanotubos de carbono se pueden utilizar en una variedad de plásticos como PE, PP, PS, ABS, PVC, PA, así como caucho, resina y materiales compuestos. Pueden dispersarse uniformemente en la matriz, dando a la matriz excelentes propiedades conductoras.
ampliamente utilizado en las siguientes industrias:
películas, varios productos de plástico
embalaje antiestático
embalaje, transmisión y procesamiento de materiales para dispositivos electrónicos
rodillos de goma conductores, correas de transmisión, sellos
Industria Automotriz
cables de alimentación y accesorios
recubrimientos conductores
Carretes de película
blindaje electromagnético, Campos militares
La cantidad de nanotubos de carbono agregados es solo de un tercio a un quinto de la del negro de carbón conductor, y se puede lograr la misma conductividad. La adición excesiva de rellenos conductores no causará pérdida de propiedades mecánicas plásticas.
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