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超长碳纳米管有什么用谁能说说?谁能够指点一下?

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解决时间 2021-10-12 18:05
超长碳纳米管有什么用谁能说说?谁能够指点一下?
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1、碳纳米管具有高模量和高强度。
2、碳纳米管具有良好的力学性能,CNTs抗拉强度达到50~200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6,至少比常规石墨纤维高一个数量级;它的弹性模量可达1TPa,与金刚石的弹性模量相当,约为钢的5倍。对于具有理想结构的单层壁的碳纳米管,其抗拉强度约800GPa。
3、碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似,但其结构却比高分子材料稳定得多。碳纳米管是目前可制备出的具有最高比强度的材料。若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料, 可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性,给复合材料的性能带来极大的改善。
碳纳米管的硬度与金刚石相当,却拥有良好的柔韧性,可以拉伸。
4、在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,即长度和直径之比。材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料。2000年10月,美国宾州州立大学的研究人员称,碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7。碳纳米管因而被称“超级纤维”。
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超长的碳纳米管,每一根就可以制备出成千上百万个结构和性能一模一样的器件。相比于只有几个纳米粗而且结构有序的碳纳米管,单位强度要差的多。这有什么用呢?举几个例子:过去几十年间,复合材料在飞机制造上广泛应用,替代了钢铁以及昂贵的钛合金,使得飞机更轻,更省油,更安全,寿命更长。如果有大量便宜的碳纳米管纤维应用于飞机制造,那么飞机的性能还能往前大大地再踏进一步。
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