Hochreine, thermisch und elektrisch leitfähige, hydroxylierte, mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren; korrosionsschützende und verstärkende, hydroxylierte Kohlenstoffnanoröhren

Produktdetails

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Teilanwendung

Mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren werden durch modifizierte katalytische chemische Gasphasenabscheidung (CCVD) hergestellt. Sie zeichnen sich durch hohe Leitfähigkeit, große spezifische Oberfläche, hohe Reinheit der Kohlenstoffphase, enge Außendurchmesserverteilung, extrem hohes Seitenverhältnis usw. sowie stabile Produktqualität aus.

Mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren werden hauptsächlich in verwandten Industrien wie Gummi, Kunststoffe, Lithiumbatterien und Beschichtungen eingesetzt. In der Gummiindustrie werden sie hauptsächlich in Gummiprodukten wie Reifen und Dichtungsringen eingesetzt und bieten Vorteile wie hohe Leitfähigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe Verschleißfestigkeit und hohe Reißfestigkeit. In der Kunststoffindustrie kann die Zugabe einer kleinen Menge die elektrische Leitfähigkeit, die Wärmeleitfähigkeit und die mechanischen Eigenschaften erheblich verbessern. Sie werden hauptsächlich in Kunststoffprodukten wie PP, PA, PC, PE, PS, ABS, ungesättigten Harzen und Epoxidharzen verwendet.

Tatsächliche Parameter und Nachweisindikatoren

Aussehen: Schwarzes Pulver
Glührückstand: <3,00%
Trocknungsverlust: <0,5%
Feuchtigkeitsgehalt: <3,00%
Gewichtsverlustrate: >2,00%
Partikelgröße: D90 <30μm

Kohlenstoff-Nanoröhren sind eine weitere Allotropform des Kohlenstoffs, die nach C60 entdeckt wurde. Ihre radialen Abmessungen sind klein, wobei der Außendurchmesser der Röhre im Allgemeinen von wenigen Nanometern bis zu mehreren zehn Nanometern reicht, und der Innendurchmesser der Röhre ist noch kleiner, einige betragen nur etwa 1 nm. Ihre Länge liegt im Allgemeinen im Mikrometerbereich, und das Verhältnis von Länge zu Durchmesser ist sehr groß und erreicht 10³ bis 10⁶. Daher werden Kohlenstoff-Nanoröhren als typisches eindimensionales Nanomaterial betrachtet. Seit ihrer Entdeckung durch den Menschen werden Kohlenstoff-Nanoröhren als das Material der Zukunft gefeiert und sind in den letzten Jahren eines der Grenzgebiete der internationalen Wissenschaft. Professor Alex Zettl von der University of California, Berkeley, glaubt, dass C60 in Bezug auf die Anwendungsaussichten zusammenfassend auf einer Seite zusammengefasst werden kann, während Kohlenstoff-Nanoröhren ein ganzes Buch erfordern, um

Einführung
Mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren und einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren
1985 entdeckten Professor Kroto, ein Spektroskopiker von der University of Sussex in Großbritannien, und die Professoren Smalley und Curl von der Rice University in den USA während ihrer gemeinsamen Forschung, dass Kohlenstoff hochsymmetrische käfigartige Moleküle bilden kann, C60 und C70, die aus 60 oder 70 Kohlenstoffatomen bestehen und als Buckyballs bezeichnet werden. 1991 entdeckte der Wissenschaftler Iijima von NEC in Japan mit einem hochauflösenden Rastertunnelmikroskop erstmals eine Art Kohlenstoff-Nanoröhre in der Kathodenablagerung, die während der Herstellung von C60 gebildet wurde. Diese Nanoröhre hat einen Außendurchmesser von 5-15 nm und einen Innendurchmesser von 2-13 nm und besteht nur aus zwei koaxialen graphitähnlichen zylindrischen Schichten, die übereinander gestapelt sind. Anschließend berichteten 1993 die Forschungsgruppe von Iijima und die Forschungsgruppe von Bethune gleichzeitig über die Synthese von einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren mit einer sehr einfachen Struktur. Dies lieferte experimentelle Möglichkeiten für die theoretische Vorhersage der Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhren, erweiterte den Bereich der Kohlenstoffcluster-Materialien weiter und förderte die theoretische und experimentelle Forschung an Kohlenstoff-Nanoröhren erheblich, wodurch dieses Gebiet heute zu einem globalen Forschungsschwerpunkt wurde [1].

Eigenschaften
Die einzigartige Struktur von Kohlenstoff-Nanoröhren bestimmt, dass sie viele besondere physikalische und chemische Eigenschaften besitzen. Die C=C-kovalenten Bindungen, aus denen Kohlenstoff-Nanoröhren bestehen, sind die stabilsten chemischen Bindungen in der Natur und verleihen Kohlenstoff-Nanoröhren somit extrem hervorragende mechanische Eigenschaften. Theoretische Berechnungen zeigen, dass Kohlenstoff-Nanoröhren eine extrem hohe Festigkeit und große Zähigkeit aufweisen. Ihr theoretischer Elastizitätsmodul wird auf 5 TPa geschätzt, mit einer Festigkeit, die etwa dem 100-fachen von Stahl entspricht, während ihre Gewichts-Dichte nur 1/6 der von Stahl beträgt. Treacy et al. waren die ersten, die TEM verwendeten, um die mittlere quadratische Amplitude von mehrwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren im Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 800 Grad zu messen und daraus abzuleiten, dass der durchschnittliche Elastizitätsmodul von mehrwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren etwa 1,8 TPa beträgt. Salvetat et al. maßen den Elastizitätsmodul von einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren mit kleinem Durchmesser und leiteten ab, dass ihr Schubmodul 1 TPa beträgt. Wong et al. verwendeten die Rasterkraftmikroskopie, um die durchschnittliche Biegefestigkeit von mehrwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren mit 14,2 ± 10,8 GPa zu messen, während die Biegefestigkeit von Kohlenstofffasern nur 1 GPa beträgt. Sowohl in Bezug auf Festigkeit als auch Zähigkeit sind Kohlenstoff-Nanoröhren allen anderen Fasern weit überlegen und gelten als die „Superfasern“ der Zukunft.

Entwicklungsperspektiven
Es wird vorhergesagt, dass Kohlenstoff-Nanoröhren eine neue Art von hochfestem Kohlenstofffasermaterial werden könnten, das nicht nur die inhärenten Eigenschaften von Kohlenstoffmaterialien, sondern auch die elektrische und thermische Leitfähigkeit von Metallmaterialien, die Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Keramikmaterialien, die 编织性 von Textilfasern sowie das geringe Gewicht und die einfache Verarbeitbarkeit von Polymermaterialien aufweist. Die Verwendung von Kohlenstoff-Nanoröhren als Verbundmaterialverstärkung wird voraussichtlich gute Festigkeit, Elastizität, Ermüdungsbeständigkeit und Isotropie aufweisen. Es wird erwartet, dass mit Kohlenstoff-Nanoröhren verstärkte Verbundwerkstoffe einen Sprung in der Leistung von Verbundwerkstoffen bewirken können. Die Forschung zur Herstellung von Verbundwerkstoffen mit Nanoröhren begann zunächst mit Metallmatrizen, wie z. B.: Fe/Kohlenstoff-Nanoröhren, Al/Kohlenstoff-Nanoröhren, Ni/Kohlenstoff-Nanoröhren, Cu/Kohlenstoff-Nanoröhren usw. Der Schwerpunkt der Forschung an Kohlenstoff-Nanoröhren-Verbundwerkstoffen hat sich auf Polymer/Kohlenstoff-Nanoröhren-Verbundwerkstoffe verlagert. Zum Beispiel werden in leichten und hochfesten Materialien, bei denen Kohlenstofffasern als Verstärkungsmaterialien verwendet werden, die mechanischen Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhren zusammen mit ihrem kleinen Durchmesser und ihrem großen Seitenverhältnis bessere Verstärkungseffekte erzielen.

Universitätskundengruppe

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