Detalhes do Produto
Aplicação parcial
Os nanotubos de carbono de paredes múltiplas são preparados pelo método de deposição química de vapor catalítica modificada (CCVD), apresentando alta condutividade, alta área de superfície específica, alta pureza da fase de carbono, distribuição estreita do diâmetro externo, relação de aspecto ultra-alta e qualidade estável do produto.
Os nanotubos de carbono de paredes múltiplas são principalmente utilizados em indústrias relacionadas, como borracha, plásticos, baterias de lítio e revestimentos. No campo da borracha, são principalmente aplicados 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. No campo dos plásticos, a adição de uma pequena quantidade pode melhorar significativamente a condutividade, a condutividade térmica e as propriedades mecânicas, e são principalmente utilizados em produtos plásticos como PP, PA, PC, PE, PS, ABS, resinas insaturadas e resinas epóxi.
Condutividade: 80-100 mΩ·cm (método de quatro pontas)
Os nanotubos de carbono são outra alótropa de carbono descoberta 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 aclamados 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, enquanto os nanotubos de carbono exigiriam um livro inteiro para
Introdução
Nanotubos de Carbono de Paredes Múltiplas e Nanotubos de Carbono de Paredes Simples
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, Iijima, um cientista da NEC no Japão, usou pela primeira vez um microscópio eletrônico de tunelamento de alta resolução para descobrir um tipo de nanotubo de carbono na cicatriz do cátodo formada durante a preparação do C60. Este nanotubo de carbono tem um diâmetro externo de 5-15 nm e um diâmetro interno de 2-3 nm, e é composto por apenas duas superfícies cilíndricas semelhantes a grafite coaxiais empilhadas. Posteriormente, em 1993, Iijima e o grupo de pesquisa Bethune relataram simultaneamente a síntese de nanotubos de carbono de parede simples com uma estrutura muito simples. Isso forneceu a possibilidade experimental para a previsão teórica das propriedades dos nanotubos de carbono, expandiu ainda mais a gama de materiais de aglomerados de carbono e também promoveu muito a pesquisa teórica e experimental sobre nanotubos de carbono, tornando este campo um ponto quente de pesquisa global hoje [1].
Características
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 mostram que os nanotubos de carbono têm resistência extremamente alta e grande tenacidade. Seu valor teórico é estimado em um módulo de Young de até 5 TPa, uma resistência cerca de 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 na 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 simples de pequeno diâmetro e derivaram seu módulo de cisalhamento como sendo 1 TPa. Wong et al. usaram microscopia de força atômica para medir a resistência à flexão média 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 só possui as propriedades inerentes dos materiais de carbono, mas também a condutividade elétrica e térmica dos materiais metálicos, a resistência ao calor e à corrosão dos materiais cerâmicos, a tecibilidade das fibras têxteis e a leveza e fácil processabilidade dos materiais poliméricos. O uso de nanotubos de carbono como reforço para materiais compósitos deve apresentar excelente 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 agora 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 grande relação de aspecto, trarão melhores efeitos de reforço.
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