La matriz de nanotubos de carbono vacía es un nuevo tipo de nanomaterial. Los nanotubos de carbono (CNT) son como la hierba. Forman hierba densa, es decir, matriz de nanotubos de carbono vacía.
diferentes métodos de preparación de la matriz de nanotubos de carbono VACNT harán que la interacción entre CNT único y diferentes CNTs en cuerpos macroscópicos CNT sea diferente, que tendrá un gran impacto en el procesamiento posterior y la aplicación. En términos generales, los CNTs cultivados sobre catalizadores desordenados muestran una cierta estructura de aglomeración, un enredo severo y una disposición desordenada, lo que dificulta la dispersión posterior y otros procesos. Bajo ciertas condiciones, los CNTs pueden orientarse significativamente y disponerse en paralelo, es decir, formando una matriz CNT. El excelente rendimiento de los nanotubos de carbono depende en gran medida de las propiedades mecánicas, ópticas y eléctricas en la dirección del eje c provocadas por su enorme relación de aspecto. En la matriz de nanotubos de carbono, los nanotubos de carbono están dispuestos en paralelo, y su buena orientación conduce a un bajo entrelazamiento y fácil dispersión, para que puedan jugar mejor las diversas características causadas por su enorme relación de aspecto. Por ejemplo, la matriz nativa se puede utilizar directamente como dispositivos de emisión de campo, materiales conductores anisotrópicos, nano cepillos, sensores y muchos otros materiales funcionales; algunas matrices se pueden extraer en cables y películas para obtener fibras CNT o películas con un rendimiento extremadamente excelente; Incluso si se destruye la disposición CNT en la matriz, Se puede aplicar a los campos de conductividad eléctrica, conductividad térmica y materiales compuestos reforzados después de ser dispersado, y todavía tiene un mejor rendimiento que los CNTs aglomerados; Además, el progreso de las matrices CNT en la aplicación de materiales superfuertes, superresistentes y térmicamente Conductores tiene un potencial y una gran importancia de ingeniería.
después de obtener una cierta escala de matrices, personas han llevado a cabo un gran trabajo pionero en la aplicación de matrices de nanotubos de carbono. Debido a que los nanotubos de carbono en la matriz tienen una buena orientación, una relación de aspecto larga y una estructura de disposición regular tridimensional, se pueden procesar directamente en muchos dispositivos funcionales. Algunas matrices son girables y se pueden obtener películas de nanotubos de carbono y filamentos de nanotubos de carbono con un rendimiento excelente. Incluso si la matriz está dispersa, si aún puede mantener una gran relación de aspecto, también tiene grandes ventajas en la aplicación. Para la amplia aplicación e industrialización de un material, especialmente el excelente rendimiento de las matrices de nanotubos de carbono en materiales compuestos, existe una gran demanda de producción en masa y de bajo costo de matrices de nanotubos de carbono.
el método de preparación inicial de las matrices de nanotubos de carbono es utilizar ciertos métodos de posprocesamiento, como corte y estiramiento de polímeros; Campo eléctrico, campo magnético, enlace químico para ayudar a la orientación; Cizallamiento de flujo de gas o líquido para orientar los nanotubos de carbono desordenados. En comparación con la orientación de los nanotubos de carbono controlados por el crecimiento, estos métodos de posprocesamiento suelen ser complicados y difíciles de preparar en grandes cantidades y a gran escala. Además, a menudo se introducen otros medios para ayudar, lo que dificulta la obtención de matrices de nanotubos de carbono con una pureza extremadamente alta. Por lo tanto, la obtención de matrices de nanotubos de carbono por crecimiento directo se ha convertido en el método principal para preparar matrices de nanotubos de carbono. Los métodos de preparación de nanotubos de carbono se pueden dividir en tres métodos principales, incluido el método de arco de grafito, el método de evaporación láser y el método de deposición de vapor químico. Entre ellos, el método de deposición de vapor químico se ha convertido en la corriente principal debido a sus muchas ventajas en condiciones de reacción suaves, bajo costo y buena capacidad de control.
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