Détails du produit
Performance
Après traitement, un grand nombre de groupes amino sont greffés sur les parois des nanotubes de carbone, ce qui facilite leur dispersion et améliore les propriétés mécaniques du produit.
Additifs pour résines époxy, additifs pour revêtements
Un grand nombre de groupes amino sont greffés sur la surface, ce qui leur permet de mieux se disperser dans les matrices organiques et de former une bonne liaison interfaciale avec les matrices.
Agents d'encollage des fibres, additifs pour résines époxy, additifs pour fluides de forage pétrolier
La surface est greffée avec d'abondantes doubles liaisons, ce qui facilite la dispersion dans la matrice et la formation d'une bonne liaison interfaciale avec la matrice.
Polymère de haute qualité
Après traitement, un grand nombre de groupes organiques sont greffés sur la surface, ce qui contribue à améliorer les propriétés mécaniques, la conductivité électrique et la conductivité thermique du polymère.
Application partielle
Les nanotubes de carbone à parois multiples sont préparés par dépôt chimique en phase vapeur catalytique modifié (CCVD). Ils se caractérisent par une conductivité élevée, une surface spécifique élevée, une pureté de phase carbone élevée, une distribution étroite du diamètre extérieur, un rapport d'aspect ultra-élevé, etc., avec une qualité de produit stable.
Les nanotubes de carbone à parois multiples sont principalement utilisés dans les industries connexes telles que le caoutchouc, les plastiques, les batteries au lithium et les revêtements. Dans le domaine du caoutchouc, ils sont principalement appliqués aux produits en caoutchouc comme les pneus et les joints d'étanchéité, avec des avantages de conductivité élevée, de conductivité thermique élevée, de résistance à l'usure élevée et de résistance à la déchirure élevée. Dans le domaine des plastiques, l'ajout d'une petite quantité peut grandement améliorer la conductivité, la conductivité thermique et les propriétés mécaniques. Ils sont principalement utilisés dans les produits en plastique tels que PP, PA, PC, PE, PS, ABS, les résines insaturées et les résines époxy.
Les nanotubes de carbone sont un autre allotrope du carbone découvert après le C60. Leur taille radiale est petite ; le diamètre extérieur du tube est généralement de quelques nanomètres à quelques dizaines de nanomètres, et le diamètre intérieur du tube est encore plus petit, certains ne mesurant qu'environ 1 nm. Leur longueur est généralement de l'ordre du micromètre, et le rapport longueur/diamètre est très grand, atteignant 10³ à 10⁶. Par conséquent, les nanotubes de carbone sont considérés comme un nanomatériau unidimensionnel typique. Depuis leur découverte par les humains, les nanotubes de carbone ont été salués comme le matériau du futur et sont l'un des domaines de pointe de la science internationale ces dernières années. Le professeur Alex Zettl de l'Université de Californie, Berkeley, estime que lorsqu'on compare globalement le C60 et les nanotubes de carbone en termes de perspectives d'application, le C60 peut être résumé en une page, tandis que les nanotubes de carbone nécessiteraient un livre entier pour être
Introduction
Nanotubes de carbone à parois multiples et nanotubes de carbone à parois simples
En 1985, le professeur Kroto, un spectroscopiste de l'Université du Sussex au Royaume-Uni, et les professeurs Smalley et Curl de l'Université Rice aux États-Unis, lors de leurs recherches collaboratives, ont découvert que le carbone peut former des molécules à structure en cage très symétriques C60 et C70 composées de 60 ou 70 atomes de carbone, qui sont appelées Buckyballs. En 1991, Iijima, un scientifique de NEC au Japon, a d'abord utilisé un microscope électronique à effet tunnel à haute résolution pour découvrir un type de nanotube de carbone dans la cicatrice de cathode formée lors de la préparation du C60. Ce nanotube de carbone a un diamètre extérieur de 5 à 15 nm et un diamètre intérieur de 2 à 3 nm, et est composé de seulement deux couches de surfaces cylindriques en forme de graphite coaxiales empilées les unes sur les autres. Par la suite, en 1993, les groupes de recherche d'Iijima et de Bethune ont simultanément rapporté la synthèse de nanotubes de carbone à parois simples avec une structure très simple. Cela a fourni des possibilités expérimentales pour la prédiction théorique des propriétés des nanotubes de carbone, a élargi davantage la gamme des matériaux en grappes de carbone et a également grandement promu la recherche théorique et expérimentale sur les nanotubes de carbone, faisant de ce domaine un sujet de recherche mondial aujourd'hui [1].
Caractéristiques
La structure unique des nanotubes de carbone détermine qu'ils possèdent de nombreuses propriétés physiques et chimiques spéciales. Les liaisons covalentes C=C qui composent les nanotubes de carbone sont les liaisons chimiques les plus stables de la nature, dotant ainsi les nanotubes de carbone de propriétés mécaniques extrêmement excellentes. Les calculs théoriques indiquent que les nanotubes de carbone ont une résistance extrêmement élevée et une grande ténacité. Leurs valeurs théoriques sont estimées à un module de Young allant jusqu'à 5 TPa, une résistance environ 100 fois supérieure à celle de l'acier, tandis que leur densité massique ne représente que 1/6 de celle de l'acier. Treacy et al. ont été les premiers à utiliser la MET pour mesurer l'amplitude quadratique moyenne des nanotubes de carbone à parois multiples sur une plage de températures allant de la température ambiante à 800 degrés, dérivant ainsi que le module de Young moyen des nanotubes de carbone à parois multiples est d'environ 1,8 TPa. Salvetat et al. ont mesuré le module de Young des nanotubes de carbone à parois simples de petit diamètre et ont dérivé leur module de cisaillement à 1 TPa. Wong et al. ont utilisé la microscopie à force atomique pour mesurer la résistance à la flexion moyenne des nanotubes de carbone à parois multiples à 14,2 ± 10,8 GPa, tandis que la résistance à la flexion des fibres de carbone n'est que de 1 GPa. En termes de résistance et de ténacité, les nanotubes de carbone sont de loin supérieurs à toutes les autres fibres et sont considérés comme les "super fibres" du futur.
Perspectives de développement
Il est prédit que les nanotubes de carbone pourraient devenir un nouveau type de matériau en fibre de carbone à haute résistance, qui possède non seulement les propriétés inhérentes des matériaux carbonés, mais également la conductivité électrique et thermique des matériaux métalliques, la résistance à la chaleur et à la corrosion des matériaux céramiques, la编织性 des fibres textiles, et la légèreté et la facilité de traitement des matériaux polymères. L'utilisation de nanotubes de carbone comme renfort de matériau composite devrait présenter une bonne résistance, élasticité, résistance à la fatigue et isotropie, et il est prévu que les matériaux composites renforcés par des nanotubes de carbone puissent entraîner un bond en avant dans les performances des matériaux composites. La recherche sur la fabrication de matériaux composites avec des nanotubes a d'abord commencé sur des matrices métalliques, telles que : Fe/nanotubes de carbone, Al/nanotubes de carbone, Ni/nanotubes de carbone, Cu/nanotubes de carbone, etc. L'accent de la recherche sur les matériaux composites à base de nanotubes de carbone s'est déplacé vers les matériaux composites polymère/nanotubes de carbone. Par exemple, dans les matériaux légers et à haute résistance, où les fibres de carbone sont utilisées comme matériaux de renforcement, les propriétés mécaniques des nanotubes de carbone, ainsi que leur petit diamètre et leur rapport d'aspect élevé, apporteront de meilleurs effets de renforcement.
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