Detalles del producto
Parámetros estructurales principales e indicadores de detección
Diámetro del tubo de carbono: 30-60nm
Longitud del tubo de carbono: 5-15um
Densidad aparente: 0.080-0.100g/cm³
Los nanotubos de carbono de paredes múltiples se preparan mediante deposición química de vapor catalítica modificada (CCVD). Tienen las características de alta conductividad, alta área superficial específica, alta pureza de fase de carbono, distribución estrecha del diámetro exterior y relación de aspecto ultra alta, con calidad de producto estable.
Los nanotubos de carbono de paredes múltiples se utilizan principalmente en industrias relacionadas como el caucho, los plásticos, las baterías de litio y los recubrimientos. En términos de caucho, se utilizan principalmente en productos de caucho como neumáticos y anillos de sellado, con ventajas de alta conductividad, alta conductividad térmica, alta resistencia al desgaste y alta resistencia al desgarro. En términos de plásticos, agregar una pequeña cantidad puede mejorar en gran medida la conductividad eléctrica, la conductividad térmica y las propiedades mecánicas. Se utilizan principalmente en productos plásticos como PP, PA, PC, PE, PS, ABS, resinas insaturadas y resinas epoxi.
Nanotubos de carbono de paredes múltiples
Los nanotubos de carbono son otra alótropo del carbono descubierto después del C60. Su tamaño radial es pequeño; el diámetro exterior del tubo es generalmente de unos pocos nanómetros a decenas de nanómetros, y el diámetro interior del tubo es aún más pequeño, algunos de ellos solo tienen aproximadamente 1 nm. Su longitud es generalmente a escala de micrómetros, y la relación entre la longitud y el diámetro es muy grande, alcanzando 10³ a 10⁶. Por lo tanto, los nanotubos de carbono se consideran un nanomaterial unidimensional típico. Desde su descubrimiento por los humanos, los nanotubos de carbono han sido aclamados como el material del futuro y son uno de los campos fronterizos de la ciencia internacional en los últimos años. El profesor Alex Zettl de la Universidad de California, Berkeley, cree que al comparar exhaustivamente el C60 y los nanotubos de carbono en términos de perspectivas de aplicación, el C60 se puede resumir en una página.
Introducción
En 1985, el profesor Kroto, un espectroscopista de la Universidad de Sussex en el Reino Unido, y los profesores Smalley y Curl de la Universidad de Rice en los Estados Unidos, durante su investigación colaborativa, descubrieron que el carbono puede formar moléculas con estructura de jaula altamente simétrica C60 y C70, compuestas por 60 o 70 átomos de carbono, que se denominan Buckyballs. En 1991, el científico Iijima de NEC en Japón utilizó por primera vez un microscopio electrónico de túnel de alta resolución para descubrir un nanotubo de carbono con un diámetro exterior de 515 nm y un diámetro interior de 213 nm en la cicatriz del cátodo formada durante la preparación de C60. Este nanotubo de carbono está compuesto por solo dos capas de superficies cilíndricas coaxiales similares al grafito apiladas. Posteriormente, en 1993, los grupos de investigación de Iijima y Bethune informaron simultáneamente la síntesis de nanotubos de carbono de pared simple con una estructura muy simple. Esto proporcionó posibilidades experimentales para la predicción teórica de las propiedades de los nanotubos de carbono, amplió aún más el rango de materiales de cúmulos de carbono y promovió en gran medida la investigación teórica y experimental sobre los nanotubos de carbono, convirtiendo este campo en un punto de acceso de investigación global en la actualidad [1].
En 1985, el profesor Kroto, un espectroscopista de la Universidad de Sussex en el Reino Unido, y los profesores Smalley y Curl de la Universidad de Rice en los Estados Unidos, durante su investigación colaborativa, descubrieron que el carbono puede formar moléculas con estructura de jaula altamente simétrica C60 y C70, compuestas por 60 o 70 átomos de carbono, que se denominan Buckyballs. En 1991, el científico Iijima de NEC en Japón utilizó por primera vez un microscopio electrónico de túnel de alta resolución para descubrir un nanotubo de carbono con un diámetro exterior de 515 nm y un diámetro interior de 213 nm en la cicatriz del cátodo formada durante la preparación de C60. Este nanotubo de carbono está compuesto por solo dos capas de superficies cilíndricas coaxiales similares al grafito apiladas. Posteriormente, en 1993, los grupos de investigación de Iijima y Bethune informaron simultáneamente la síntesis de nanotubos de carbono de pared simple con una estructura muy simple. Esto proporcionó posibilidades experimentales para la predicción teórica de las propiedades de los nanotubos de carbono, amplió aún más el rango de materiales de cúmulos de carbono y promovió en gran medida la investigación teórica y experimental sobre los nanotubos de carbono, convirtiendo este campo en un punto de acceso de investigación global en la actualidad [1].
Característica
La estructura única de los nanotubos de carbono determina que poseen muchas propiedades físicas y químicas especiales. Los enlaces covalentes C=C que constituyen los nanotubos de carbono son los enlaces químicos más estables de la naturaleza, lo que dota a los nanotubos de carbono de propiedades mecánicas extremadamente excelentes. Los cálculos teóricos indican que los nanotubos de carbono tienen una resistencia extremadamente alta y una gran tenacidad. Se estima que sus valores teóricos tienen un módulo de Young de hasta 5 TPa, una resistencia aproximadamente 100 veces mayor que la del acero, mientras que su densidad de peso es solo 1/6 de la del acero. Treacy et al. fueron los primeros en utilizar TEM para medir la amplitud cuadrática media de los nanotubos de carbono de paredes múltiples en un rango de temperatura de temperatura ambiente a 800 grados, deduciendo así que el módulo de Young promedio de los nanotubos de carbono de paredes múltiples es de aproximadamente 1.8 TPa. Salvetat et al. midieron el módulo de Young de los nanotubos de carbono de pared simple de pequeño diámetro y derivaron su módulo de corte en 1 TPa. Wong et al. utilizaron un microscopio de fuerza atómica para medir la resistencia a la flexión promedio de los nanotubos de carbono de paredes múltiples en 14.2 ± 10.8 GPa, mientras que la resistencia a la flexión de las fibras de carbono es de solo 1 GPa. Tanto en términos de resistencia como de tenacidad, los nanotubos de carbono son muy superiores a cualquier otra fibra y se consideran las "superfibras" del futuro.
Perspectivas de desarrollo
Se predice que los nanotubos de carbono pueden convertirse en un nuevo tipo de material de fibra de carbono de alta resistencia, que no solo posee las propiedades inherentes de los materiales de carbono, sino que también tiene la conductividad eléctrica y térmica de los materiales metálicos, la resistencia al calor y la resistencia a la corrosión de los materiales cerámicos, la 编织性 de las fibras textiles y el peso ligero y la fácil procesabilidad de los materiales poliméricos. El uso de nanotubos de carbono como refuerzo de materiales compuestos espera exhibir buena resistencia, elasticidad, resistencia a la fatiga e isotropía, y se anticipa que los compuestos reforzados con nanotubos de carbono pueden provocar un salto en el rendimiento de los materiales compuestos. La investigación sobre la fabricación de compuestos con nanotubos comenzó primero en matrices metálicas, como Fe/nanotubos de carbono, Al/nanotubos de carbono, Ni/nanotubos de carbono, Cu/nanotubos de carbono, etc. El enfoque de la investigación sobre los compuestos de nanotubos de carbono se ha trasladado a los compuestos de polímero/nanotubos de carbono. Por ejemplo, en materiales ligeros y de alta resistencia, donde las fibras de carbono se utilizan como materiales de refuerzo, las propiedades mecánicas de los nanotubos de carbono, junto con su pequeño diámetro y gran relación de aspecto, aportarán mejores efectos de refuerzo.
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