خصائص الأنابيب النانوية الكربونية
CNTs لها أبسط تركيبة كيميائية وشكل الترابط الذري ، ومع ذلك فهي تظهر مجموعة متنوعة غنية من الهياكل والخصائص الفيزيائية والكيميائية ذات الصلة . لأنه يمكن اعتباره ملوقيًا من الجرافيت المتوحش ، ويحتزم مقاومة عالية للحرارة ، ومقاومة عالية للحرارة. خاصية التصميم الذاتي ، والتوافق الحيوي ، من بين سلسلة من الخصائص الشاملة . ، ومع ذلك ، فإن مزيج من الحجم والبنية والعوامل الطوبولوجية لـ CNTs تمنح CNTs مع آفاق تطبيق فريدة واعدة للغاية في الأداء .
(1) الخصائص الميكانيكية:
يشبه الهيكل الأساسي لـ CNTs البنية الجرافين ، التي تتكون من أقوى الروابط التساهمية في الطبيعة ، التي تتشكلها السندات C=c من خلال التهجين SP2 {{2} تجريبيا . بسبب حقيقة أن CNTs هي هياكل شبيهة بالقطف المجوفة مع بنية طوبولوجية مغلقة ، يمكن أن تظهر مرونة من خلال تغييرات في الحجم ، وبالتالي القدرة على تحمل سلالات الشد التي تزيد عن 40 ٪. يمكن أن تصل المقاسة إلى 1 . 28 TPA ، ومعامله المرن هو نفسه تقريبًا مثل الماس ، حوالي 5 أضعاف الكلب من الصلب . قوتها النظرية هي 100 مرة من الصلب ، في حين أن كثافتها هي فقط 1/6 من الصلب ؛ علاوة على ذلك ، فإنه يحتوي على صلابة ومرونة عالية للغاية . يمكن أن يصل الحد الأقصى النظري للاستطالة إلى 20 ٪ ، ويمكن أن يقاوم SWNTs تشوه الالتواء ويثبطون في حلقات صغيرة . بعد إزالة الإجهاد ، يمكن أن تعود تمامًا إلى حالتها الأصلية.
معامل الشاب من الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران هو 200-400 GPA ، وتوتر الانحناء هو 14 GPA ، والتوتر المضاد للذات هو 100 GPA .
إن قوة وصلابة CNTs أعلى بكثير من أي مواد من الألياف .
(2) الخصائص الكهربائية:
ذرات الكربون من CNTs هي SP 2- التهجين ، وكل ذرة كربون لها موضع إلكترون واحد غير متصل .
على المدارات p العمودية على الطبقات ، وبالتالي فإن CNTs لها توصيل كهربائي ممتاز . تتأثر فجوة الطاقة من CNTs بتأثير حجم الكمومية بسبب بنية حلزونية أو تباين القطر . مع درجات وردية حلزونية مختلفة ، فجوة الطاقة للدراسة المتحركة بشكل مستمر من ما يقرب من الصفر إلى عدة eV ، أي ، يمكن أن تظهر CNTs خصائص معدنية أو شبه معدنية أو أشباه الموصلات . ، بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحركة الشعاعية للإلكترونات في كل شيء محظور ، تُظهر آثار القبض على الكمومية ، في حين أن الحركة المحوس يزداد هذا التباين في المقاومة مع انخفاض درجة الحرارة .
(3) الخصائص الحرارية:
تظهر CNTs أداءً ممتازًا في توصيل الحرارة . بسبب نسبة العرض إلى الارتفاع الكبيرة للغاية ، فإن أداء تبادل الحرارة الخاص بها على طول اتجاه الطول مرتفع للغاية ، في حين أن أداء تبادل الحرارة في الاتجاه العمودي منخفض نسبيًا . من خلال التوجه المناسب ، يمكن استخدام CNTs لإعداد مواد الجهاز الحراري العالي المخلوطة.. الموصلية . بالإضافة إلى ذلك ، فإن CNTs لها توصيل حراري عالي . طالما أن كمية صغيرة من الأنابيب النانوية الكربونية قد تم تخديرها في المادة المركبة ، ومن المرجح أن تكون الموصلية الحرارية للمادة المركبة محسنة بشكل كبير .
(4) الخصائص الحرارية:
نظرًا لمساحة سطحها الكبيرة المحددة ، وطاقة السطح العالية وطاقة الربط السطحي ، فإن الأنابيب النانوية الكربونية تظهر تفاعلًا كيميائيًا عاليًا وموصلية إلكترونية ممتازة . أنها تمتلك خصائص مختلفة مثل امتزاز وامتصاص الكربون يمكن أن يكون لها أي مواد مولوسية من أجل التبرع من أجل التاسع. الأقطار . عن طريق استخدام المواقع النشطة في الجزء العلوي المفتوح كامتصاصات الجسيمات ، يمكنها أن تمتص بعض الجسيمات النشطة للغاية وتشكل محفلات على مستوى الجزيئي الممتازة {{4} المجمعات النانوية ، بناء العوامل النانوية وإعداد الأسلاك النانوية أحادية البعد .
(5) التوافق الحيوي:
إن بنية CNTs مستقرة ولا تتدهور بسهولة ، ولها سطح مسعور . عند استخدامه في المواد الطبية الحيوية ، يجب أخذ توافقها الحيوي في الاعتبار {{1} والعديد من الجزيئات الطبية . ، لذلك ، من المتوقع استخدامها كحاملات أدوية ، مستشعرات حيوية ، ومحفزات بيولوجية ، وسوف تلعب دورًا مهمًا في الحقل الطبي الحيوي .
(6) الأداء الحفاز:
مواد الكربون هي بطبيعتها مواد تحفيزية ممتازة وتستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الكيميائي . cnts تمتلك أيضًا بنية تجويف فريدة وقدرة امتزاز ممتازة ، وهي أيضًا حاملات محفز ممتازة . لذلك ، تُظهر CNT أيضًا آفاق تطبيق واعدة في التحصيل .
هذه هي المقدمة التفصيلية حول خصائص الأنابيب النانوية الكربونية . نأمل أن تكون المعلومات المذكورة أعلاه مفيدة لك . على موقع شركتنا أيضًا العديد من المنتجات الأخرى . يمكنك زيارة موقع الويب بشكل أعمق .