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Aplicação parcial
Nanotubos de carbono de paredes múltiplas são preparados por deposição química de vapor catalítica modificada (CCVD). Eles apresentam alta condutividade, grande área de superfície específica, alta pureza da fase de carbono, distribuição estreita do diâmetro externo, alta relação de aspecto, etc., 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. Na indústria de borracha, são aplicados principalmente em produtos de borracha como pneus e anéis de vedação, oferecendo vantagens como alta condutividade, alta condutividade térmica, alta resistência ao desgaste e alta resistência ao rasgo. Na indústria de plásticos, a adição de uma pequena quantidade pode melhorar significativamente a condutividade elétrica, a condutividade térmica e as propriedades mecânicas. Eles são usados principalmente em produtos plásticos como PP, PA, PC, PE, PS, ABS, resinas insaturadas e resinas epóxi.
Parâmetros reais e indicadores de detecção
Aparência: Pó preto
Resíduo de ignição: <3.00%
Perda por secagem: <0.5%
Teor de umidade: <3.00%
Taxa de perda de peso: >2.00%
Tamanho da partícula: D90 <30μm
Os nanotubos de carbono são outra alótropo de carbono descoberto após o C60. Suas dimensões radiais são pequenas, com o diâmetro externo do tubo geralmente variando de alguns nanômetros a algumas dezenas de nanômetros, e o diâmetro interno do tubo é ainda menor, alguns com 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 na 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 exigem um livro inteiro para ser
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 com estrutura de gaiola altamente simétrica, 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, usando um microscópio eletrônico de tunelamento de alta resolução, descobriu pela primeira vez um tipo de nanotubo de carbono no depósito do cátodo formado durante a produção de C60. Este nanotubo tem um diâmetro externo de 5-15 nm e um diâmetro interno de 2-13 nm, e é composto por apenas duas camadas cilíndricas semelhantes a grafite coaxiais empilhadas. Posteriormente, em 1993, o grupo de pesquisa de Iijima e o grupo de pesquisa de Bethune relataram simultaneamente a síntese de nanotubos de carbono de parede simples 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 cluster de carbono e 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 compõem 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. Seu módulo de Young teórico é estimado em 5 TPa, com 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 dos 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 em 1 TPa. Wong et al. usaram microscopia de força atômica para medir a resistência à flexão média dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas em 14,2 ± 10,8 GPa, enquanto a resistência à flexão das fibras de carbono é de apenas 1 GPa. Tanto em termos de resistência quanto de 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 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. 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 materiais compósitos com nanotubos começou primeiro em matrizes metálicas, como: nanotubos de carbono Fe/, nanotubos de carbono Al/, nanotubos de carbono Ni/, nanotubos de carbono Cu/, etc. O foco da pesquisa sobre compósitos de nanotubos de carbono mudou para compósitos polímero/nanotubo 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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