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碳納米管薄膜
鎖定
碳納米管薄膜發展歷史
隨着碳納米管的發現,FCCVD方法得到了用於合成碳納米管的方法。CNT組裝的結構控制和連續製備是FCCVD法合成CNT的主要發展方向。
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FCCVD工藝已發展成為大規模製備CNT薄膜和纖維的重要技術,並在一些應用領域取得了工業生產成果。
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碳納米管薄膜結構特徵
碳納米管(Carbon nanotube,CNT),是由石墨片捲曲而形成的無縫中空管體。
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碳納米管中的碳原子以sp2方式進行雜化成鍵,以六元環為基本結構單元,這使得碳納米管具有很高的楊氏模量,是具有高斷裂強度的材料,在彎曲情況下不容易損壞。
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碳納米管薄膜是由單個碳納米管形成的宏觀薄膜結構,性能與碳納米管構型、取向、缺陷程度、長徑比等相關。
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碳納米管薄膜理化性質
力學性能
高温穩定性
碳納米管薄膜製備方法
濕法處理方法一般涉及表面活性劑吸附和超聲分散、超離心等高能過程,更進一步劃分為以下:
真空過濾法:通過超聲獲得在水中均勻分散的碳納米管溶液,再通過真空抽濾的方法使碳納米管沉積在濾膜上形成薄膜,在用去離子水沖洗後,得到乾淨的碳納米管薄膜。
浸塗法:浸塗法是將基底浸入碳納米管分散液中使碳納米管吸附在基底上,一段時間後將其從溶液中拿出,待乾燥後自然成膜從而得到連續的碳納米管薄膜。
電化學沉積法:通過電場實現了排列規則的碳納米管薄膜的製備。
自組裝法: 自組裝是指基本結構單元(單根碳納米管)自發形成有序結構的一種技術。
幹法制備碳納米管薄膜,主要包括兩種方法:
抽膜法:從碳納米管垂直陣列的基體中直接抽取、拉絲形成碳納米管薄膜。
碳納米管薄膜應用領域
智能穿戴
透明導電薄膜
柔性壓力傳感器
輕質屏蔽薄膜
柔性輕量化、厚度最小、機械性能優異、可靠性優異的高性能電磁干擾屏蔽材料是第五代(5G)通信領域的高度要求,但製造難度極高。碳納米管薄膜具有優異的機械性能和超高的屏蔽效能,是製備輕質屏蔽膜的理想材料。
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其他
- 參考資料
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- 1. 把石墨烯捲起來 “萬能”的碳納米管或改變未來 .北京市科學技術委員會[引用日期2021-11-09]
- 2. 把石墨烯捲起來 “萬能”的碳納米管或改變未來 .北京市青年黨建研究會[引用日期2021-11-09]
- 3. 碳納米管以其優異的力學、電學和熱學特性被譽為“萬能基材” .網易新聞[引用日期2022-01-17]
- 4. 物理學家研究納米管薄膜滿足新型電子設備需求 .河青新聞網[引用日期2022-03-19]