Nanotubi di carbonio a parete multipla amminati modificati ad alta purezza, facilmente dispersibili, conduttivi e termicamente conduttivi, nanotubi di carbonio amminici per batterie

Dettagli del prodotto

Prestazioni
Dopo il trattamento, un gran numero di gruppi amminici vengono innestati sulle pareti dei nanotubi di carbonio, rendendoli più facili da disperdere e migliorando le proprietà meccaniche del prodotto.
Additivi per resine epossidiche, additivi per rivestimenti
Un gran numero di gruppi amminici viene innestato sulla superficie, consentendo loro di disperdersi meglio nelle matrici organiche e formare un buon legame interfacciale con le matrici.
Agenti di dimensionamento delle fibre, additivi per resine epossidiche, additivi per fluidi di perforazione petrolifera
La superficie è innestata con abbondanti doppi legami, rendendo più facile la dispersione nella matrice e la formazione di un buon legame interfacciale con la matrice.
Polimero ad alto peso molecolare
Dopo il trattamento, un gran numero di gruppi organici viene innestato sulla superficie, il che aiuta a migliorare le proprietà meccaniche, la conduttività elettrica e la conduttività termica del polimero.

Applicazione parziale

I nanotubi di carbonio a parete multipla sono preparati mediante deposizione chimica da vapore catalitica modificata (CCVD). Presentano elevata conduttività, elevata superficie specifica, elevata purezza della fase carboniosa, distribuzione del diametro esterno ristretta, rapporto di aspetto ultra-elevato, ecc., con qualità del prodotto stabile.

I nanotubi di carbonio a parete multipla sono utilizzati principalmente in settori correlati come gomma, plastica, batterie al litio e rivestimenti. Nel campo della gomma, sono applicati principalmente a prodotti in gomma come pneumatici e anelli di tenuta, con vantaggi di elevata conduttività, elevata conducibilità termica, elevata resistenza all'usura ed elevata resistenza allo strappo. Nel campo della plastica, l'aggiunta di una piccola quantità può migliorare notevolmente la conduttività, la conducibilità termica e le proprietà meccaniche. Sono utilizzati principalmente in prodotti in plastica come PP, PA, PC, PE, PS, ABS, resine insature e resine epossidiche.

I nanotubi di carbonio sono un'altra allotropia del carbonio scoperta dopo il C60. Le loro dimensioni radiali sono piccole; il diametro esterno del tubo è generalmente da pochi nanometri a decine di nanometri e il diametro interno del tubo è ancora più piccolo, con alcuni che sono solo circa 1 nm. La loro lunghezza è generalmente su scala micrometrica e il rapporto tra lunghezza e diametro è molto grande, raggiungendo 10³ a 10⁶. Pertanto, i nanotubi di carbonio sono considerati un tipico nanomateriale unidimensionale. Dalla loro scoperta da parte degli umani, i nanotubi di carbonio sono stati salutati come il materiale del futuro e sono uno dei campi di frontiera nella scienza internazionale negli ultimi anni. Il professor Alex Zettl dell'Università della California, Berkeley, ritiene che quando si confrontano in modo completo C60 e nanotubi di carbonio in termini di prospettive applicative, C60 può essere riassunto in una pagina, mentre i nanotubi di carbonio richiederebbero un intero libro per essere

Introduzione
Nanotubi di carbonio a parete multipla e nanotubi di carbonio a parete singola
Nel 1985, il professor Kroto, uno spettroscopista dell'Università del Sussex nel Regno Unito, e i professori Smalley e Curl della Rice University negli Stati Uniti, durante la loro ricerca collaborativa, scoprirono che il carbonio può formare molecole a struttura a gabbia altamente simmetrica C60 e C70 composte da 60 o 70 atomi di carbonio, che sono chiamate Buckyballs. Nel 1991, Iijima, uno scienziato della NEC in Giappone, utilizzò per la prima volta un microscopio elettronico a tunnel ad alta risoluzione per scoprire un tipo di nanotubo di carbonio nella cicatrice catodica formata durante la preparazione di C60. Questo nanotubo di carbonio ha un diametro esterno di 5-15 nm e un diametro interno di 2-3 nm ed è composto da soli due strati di superfici cilindriche simili alla grafite coassiali sovrapposte. Successivamente, nel 1993, i gruppi di ricerca di Iijima e Bethune hanno contemporaneamente riportato la sintesi di nanotubi di carbonio a parete singola con una struttura molto semplice. Ciò ha fornito possibilità sperimentali per la previsione teorica delle proprietà dei nanotubi di carbonio, ha ulteriormente ampliato la gamma dei materiali cluster di carbonio e ha anche promosso notevolmente la ricerca teorica e sperimentale sui nanotubi di carbonio, rendendo questo campo un punto caldo di ricerca globale oggi [1].

Caratteristiche
L'unica struttura dei nanotubi di carbonio determina che possiedono molte proprietà fisiche e chimiche speciali. I legami covalenti C=C che costituiscono i nanotubi di carbonio sono i legami chimici più stabili in natura, conferendo così ai nanotubi di carbonio proprietà meccaniche estremamente eccellenti. I calcoli teorici indicano che i nanotubi di carbonio hanno una resistenza estremamente elevata e una grande tenacità. I loro valori teorici sono stimati avere un modulo di Young fino a 5 TPa, una resistenza di circa 100 volte superiore a quella dell'acciaio, mentre la loro densità di peso è solo 1/6 di quella dell'acciaio. Treacy et al. sono stati i primi a utilizzare TEM per misurare l'ampiezza media quadrata dei nanotubi di carbonio a parete multipla in un intervallo di temperatura da temperatura ambiente a 800 gradi, derivando così che il modulo di Young medio dei nanotubi di carbonio a parete multipla è di circa 1,8 TPa. Salvetat et al. hanno misurato il modulo di Young dei nanotubi di carbonio a parete singola di piccolo diametro e hanno derivato il loro modulo di taglio a 1 TPa. Wong et al. hanno utilizzato la microscopia a forza atomica per misurare la resistenza alla flessione media dei nanotubi di carbonio a parete multipla a 14,2 ± 10,8 GPa, mentre la resistenza alla flessione delle fibre di carbonio è solo 1 GPa. In termini di resistenza e tenacità, i nanotubi di carbonio sono di gran lunga superiori a qualsiasi altra fibra e sono considerati le "super fibre" del futuro.

Prospettive di sviluppo
Si prevede che i nanotubi di carbonio possano diventare un nuovo tipo di materiale in fibra di carbonio ad alta resistenza, che non solo possiede le proprietà intrinseche dei materiali a base di carbonio, ma ha anche la conduttività elettrica e termica dei materiali metallici, la resistenza al calore e alla corrosione dei materiali ceramici, la编织性 delle fibre tessili e la leggerezza e la facile lavorabilità dei materiali polimerici. L'utilizzo di nanotubi di carbonio come rinforzo per materiali compositi dovrebbe mostrare una buona resistenza, elasticità, resistenza alla fatica e isotropia, e si prevede che i materiali compositi rinforzati con nanotubi di carbonio possano portare a un salto di qualità nelle prestazioni dei materiali compositi. La ricerca sulla realizzazione di materiali compositi con nanotubi è iniziata per la prima volta su matrici metalliche, come: Fe/nanotubi di carbonio, Al/nanotubi di carbonio, Ni/nanotubi di carbonio, Cu/nanotubi di carbonio, ecc. L'attenzione della ricerca sui materiali compositi a base di nanotubi di carbonio si è spostata sui materiali compositi polimero/nanotubi di carbonio. Ad esempio, nei materiali leggeri e ad alta resistenza, dove le fibre di carbonio vengono utilizzate come materiali di rinforzo, le proprietà meccaniche dei nanotubi di carbonio, insieme al loro piccolo diametro e all'elevato rapporto di aspetto, apporteranno migliori effetti di rinforzo.

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