Detalhes do Produto
Parâmetros estruturais principais e indicadores de detecção
Diâmetro do tubo de carbono: 30-60nm
Comprimento do tubo de carbono: 5-15um
Densidade aparente: 0,080-0,100g/cm³
Os nanotubos de carbono de paredes múltiplas são preparados por deposição química de vapor catalítica modificada (CCVD). Eles possuem as características de alta condutividade, alta área superficial específica, alta pureza da fase de carbono, distribuição estreita do diâmetro externo e alta relação de aspecto, com qualidade de produto estável.
Os nanotubos de carbono de paredes múltiplas são usados principalmente em indústrias relacionadas, como borracha, plásticos, baterias de lítio e revestimentos. Em termos de borracha, são usados principalmente em produtos de borracha, como pneus e anéis de vedação, com vantagens de alta condutividade, alta condutividade térmica, alta resistência ao desgaste e alta resistência ao rasgo. Em termos de plásticos, a adição de uma pequena quantidade pode melhorar muito a condutividade elétrica, a condutividade térmica e as propriedades mecânicas. São usados principalmente em produtos plásticos como PP, PA, PC, PE, PS, ABS, resinas insaturadas e resinas epóxi.
Nanotubos de carbono de paredes múltiplas
Os nanotubos de carbono são outro alótropo de carbono descoberto após o C60. Seu tamanho radial é pequeno; o diâmetro externo do tubo é geralmente de alguns nanômetros a dezenas de nanômetros, e o diâmetro interno do tubo é ainda menor, com alguns tendo apenas cerca de 1nm. Seu comprimento é geralmente na escala de micrômetros, e a razão entre comprimento e diâmetro é muito grande, atingindo 10³ a 10⁶. Portanto, os nanotubos de carbono são considerados um nanomaterial unidimensional típico. Desde sua descoberta pelos humanos, os nanotubos de carbono foram saudados como o material do futuro e são um dos campos de fronteira da ciência internacional nos últimos anos. O professor Alex Zettl, da Universidade da Califórnia, Berkeley, acredita que, ao comparar de forma abrangente o C60 e os nanotubos de carbono em termos de perspectivas de aplicação, o C60 pode ser resumido em uma página.
Introdução
Em 1985, o professor Kroto, um espectroscopista da Universidade de Sussex, no Reino Unido, e os professores Smalley e Curl, da Universidade Rice, nos EUA, durante sua pesquisa colaborativa, descobriram que o carbono pode formar moléculas altamente simétricas com estrutura de gaiola C60 e C70, compostas por 60 ou 70 átomos de carbono, que são chamadas de Buckyballs. Em 1991, o cientista Iijima, da NEC no Japão, usou pela primeira vez um microscópio eletrônico de tunelamento de alta resolução para descobrir um nanotubo de carbono com um diâmetro externo de 515nm e um diâmetro interno de 213nm na cicatriz do cátodo formada durante a preparação do C60. Este nanotubo de carbono é composto por apenas duas camadas de superfícies cilíndricas semelhantes a grafite coaxiais empilhadas. Posteriormente, em 1993, os grupos de pesquisa de Iijima e Bethune relataram simultaneamente a síntese de nanotubos de carbono de parede única com uma estrutura muito simples. Isso forneceu possibilidades experimentais para a previsão teórica das propriedades dos nanotubos de carbono, expandiu ainda mais a gama de materiais de carbono e promoveu muito a pesquisa teórica e experimental sobre nanotubos de carbono, tornando este campo um ponto focal de pesquisa global hoje [1].
Em 1985, o professor Kroto, um espectroscopista da Universidade de Sussex, no Reino Unido, e os professores Smalley e Curl, da Universidade Rice, nos EUA, durante sua pesquisa colaborativa, descobriram que o carbono pode formar moléculas altamente simétricas com estrutura de gaiola C60 e C70, compostas por 60 ou 70 átomos de carbono, que são chamadas de Buckyballs. Em 1991, o cientista Iijima, da NEC no Japão, usou pela primeira vez um microscópio eletrônico de tunelamento de alta resolução para descobrir um nanotubo de carbono com um diâmetro externo de 515nm e um diâmetro interno de 213nm na cicatriz do cátodo formada durante a preparação do C60. Este nanotubo de carbono é composto por apenas duas camadas de superfícies cilíndricas semelhantes a grafite coaxiais empilhadas. Posteriormente, em 1993, os grupos de pesquisa de Iijima e Bethune relataram simultaneamente a síntese de nanotubos de carbono de parede única com uma estrutura muito simples. Isso forneceu possibilidades experimentais para a previsão teórica das propriedades dos nanotubos de carbono, expandiu ainda mais a gama de materiais de carbono e promoveu muito a pesquisa teórica e experimental sobre nanotubos de carbono, tornando este campo um ponto focal de pesquisa global hoje [1].
Característica
A estrutura única dos nanotubos de carbono determina que eles possuem muitas propriedades físicas e químicas especiais. As ligações covalentes C=C que constituem os nanotubos de carbono são as ligações químicas mais estáveis da natureza, dotando assim os nanotubos de carbono com propriedades mecânicas extremamente excelentes. Cálculos teóricos indicam que os nanotubos de carbono têm resistência extremamente alta e grande tenacidade. Seus valores teóricos são estimados em um módulo de Young de até 5 TPa, uma resistência aproximadamente 100 vezes maior que a do aço, enquanto sua densidade de peso é apenas 1/6 da do aço. Treacy et al. foram os primeiros a usar TEM para medir a amplitude média quadrada de nanotubos de carbono de paredes múltiplas em uma faixa de temperatura de temperatura ambiente a 800 graus, deduzindo assim que o módulo de Young médio dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas é de aproximadamente 1,8 TPa. Salvetat et al. mediram o módulo de Young de nanotubos de carbono de parede única de pequeno diâmetro e derivaram seu módulo de cisalhamento como sendo 1 TPa. Wong et al. usaram um microscópio de força atômica para medir a resistência média à flexão de nanotubos de carbono de paredes múltiplas como 14,2 ± 10,8 GPa, enquanto a resistência à flexão das fibras de carbono é de apenas 1 GPa. Em termos de resistência e tenacidade, os nanotubos de carbono são muito superiores a quaisquer outras fibras e são considerados as "super fibras" do futuro.
Perspectivas de desenvolvimento
Prevê-se que os nanotubos de carbono possam se tornar um novo tipo de material de fibra de carbono de alta resistência, que não apenas possui as propriedades inerentes dos materiais de carbono, mas também possui a condutividade elétrica e térmica dos materiais metálicos, a resistência ao calor e a resistência à corrosão dos materiais cerâmicos, a 编织性 das fibras têxteis e a leveza e fácil processabilidade dos materiais poliméricos. O uso de nanotubos de carbono como reforço de material compósito deve apresentar boa resistência, elasticidade, resistência à fadiga e isotropia, e prevê-se que os compósitos reforçados com nanotubos de carbono possam trazer um salto no desempenho dos materiais compósitos. A pesquisa sobre a fabricação de compósitos com nanotubos começou primeiro em matrizes metálicas, como Fe/nanotubos de carbono, Al/nanotubos de carbono, Ni/nanotubos de carbono, Cu/nanotubos de carbono, etc. O foco da pesquisa em compósitos de nanotubos de carbono mudou para compósitos polímero/nanotubos de carbono. Por exemplo, em materiais leves e de alta resistência, onde as fibras de carbono são usadas como materiais de reforço, as propriedades mecânicas dos nanotubos de carbono, juntamente com seu pequeno diâmetro e alta relação de aspecto, trarão melhores efeitos de reforço.
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