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《ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》篇一一、引言随着科技的不断进步，ANSYS有限元分析软件在工程领域的应用越来越广泛。
其中，热分析作为工程领域的一个重要部分，ANSYS软件在其中发挥了重要作用。
本文将详细探讨ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用，包括其基本原理、应用领域、优势及挑战等方面。
二、ANSYS有限元分析软件基本原理ANSYS是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于结构、流体、电磁场和热分析等领域。
在热分析中，ANSYS利用有限元法将复杂的连续体离散化，将求解域划分为一系列的单元体，然后通过对每个单元进行分析，从而得出整个结构的热行为特性。
三、ANSYS在热分析中的应用1. 稳态热分析稳态热分析主要用于研究物体在恒定温度场下的热行为。
通过ANSYS软件，可以建立物体的三维模型，设置材料属性、边界条件等参数，然后进行稳态热分析。
分析结果可以用于产品设计、优化和性能评估等方面。
2. 瞬态热分析瞬态热分析主要用于研究物体在温度场随时间变化情况下的热行为。
例如，在汽车发动机、电子设备等领域的热管理中，需要了解设备在运行过程中的温度变化情况。
通过ANSYS软件进行瞬态热分析，可以得出设备在不同时间点的温度分布情况，为产品设计、优化和故障诊断提供依据。
四、ANSYS在热分析中的优势1. 高精度：ANSYS软件采用先进的有限元法，可以将求解域划分为足够小的单元体，从而得出较为精确的解。
2. 多物理场耦合分析：ANSYS可以用于多物理场耦合分析，包括热-结构耦合、热-流体耦合等，能够更全面地反映实际工程问题的复杂性。
3. 丰富的材料库：ANSYS拥有丰富的材料库，可以用于模拟各种材料的热性能。
4. 强大的后处理功能：ANSYS具有强大的后处理功能，可以方便地查看和分析计算结果，为工程设计提供有力支持。
五、挑战与展望尽管ANSYS在热分析中具有诸多优势，但仍面临一些挑战。
例如，在处理大规模复杂问题时，计算资源的消耗较大；对于某些特殊材料和复杂结构的建模和分析难度较高；此外，ANSYS软件的学系成本较高，需要专业知识和技能。
ANSYS热分析指南(第三章)第三章稳态热分析3.1稳态传热的定义ANSYS/Multiphysics，ANSYS/Mechanical，ANSYS/FLOTRAN和ANSYS/Professional这些产品支持稳态热分析。
稳态传热用于分析稳定的热载荷对系统或部件的影响。
通常在进行瞬态热分析以前，进行稳态热分析用于确定初始温度分布。
也可以在所有瞬态效应消失后，将稳态热分析作为瞬态热分析的最后一步进行分析。
稳态热分析可以计算确定由于不随时间变化的热载荷引起的温度、热梯度、热流率、热流密度等参数。
这些热载荷包括：对流辐射热流率热流密度（单位面积热流）热生成率（单位体积热流）固定温度的边界条件稳态热分析可用于材料属性固定不变的线性问题和材料性质随温度变化的非线性问题。
事实上，大多数材料的热性能都随温度变化，因此在通常情况下，热分析都是非线性的。
当然，如果在分析中考虑辐射，则分析也是非线性的。
3.2热分析的单元ANSYS和ANSYS/Professional中大约有40种单元有助于进行稳态分析。
有关单元的详细描述请参考《ANSYS Element Reference》，该手册以单元编号来讲述单元，第一个单元是LINK1。
单元名采用大写，所有的单元都可用于稳态和瞬态热分析。
其中SOLID70单元还具有补偿在恒定速度场下由于传质导致的热流的功能。
这些热分析单元如下：表3-1二维实体单元表3-2三维实体单元表3-3辐射连接单元表3-4传导杆单元表3-5对流连接单元表3-6壳单元表3-7耦合场单元表3-8特殊单元3.3热分析的基本过程ANSYS热分析包含如下三个主要步骤：前处理：建模求解：施加荷载并求解后处理：查看结果以下的内容将讲述如何执行上面的步骤。
首先，对每一步的任务进行总体的介绍，然后通过一个管接处的稳态热分析的实例来引导读者如何按照GUI路径逐步完成一个稳态热分析。
最后，本章提供了该实例等效的命令流文件。
目前在工程领域中常用的数值模拟方法有有限单元法、边界元法、有限差分法等，其中以有限单元法的应用和影响最广。
有限单元法是一种连续结构离散化数值计算方法，通过对连续体划分单元，用单元和节点组成有限未知量的近似离散系统去逼近无限未知量的真实连续系统[1]。
有限单元法具有适应性强、计算精度高、计算格式规范统一等诸多优点，已经广泛应用到土木工程、机械工程、航空航天、核工程、海洋工程、生物医学等诸多领域中。
早在18世纪末，欧拉就用与现代有限元相似的方法求解了轴力杆的平衡问题。
随着计算机技术的快速发展，有限元数值模拟技术日益成熟。
AN -SYS 软件是美国ANSYS 公司出品的集结构、流体、电场、磁场、声场等多领域分析于一体的大型通用有限元分析软件，能与多数计算机辅助设计软件（如Pro/Engineer ，CATIA ，AutoCAD 等）接口，实现数据的共享和交换[2]。
基于ANSYS 软件的有限元分析，将有限元分析和计算机图形学结合在一起，不仅能够为各种工程问题提供可靠的有限元分析结果，而且可以显示构件的变形图和应力云图等可视化结果，还可以观察到试验中无法观察到的发生在结构内部的一些物理现象，例如弹体在不均匀介质侵彻过程中的受力与偏转等。
1ANSYS 软件介绍1.1发展历程20世纪60年代，SWANSON J 博士任职于美国西屋公司，因工作需要为某个核子反应火箭应力分析编写了STASYS 有限元分析程序；1969年，SWANSON J 博士离开美国西屋公司创立了SASI 公司，并推出了ANSYS 软件；1970年前后推出的ANSYS 软件2.0版本仅支持定格输入模式；1979年前后推出的ANSYS 软件3.0版本可以在VAX-11/780计算机上使用，由定格输入模式升级为指令模式，并可以在屏幕显示图形，有简单的前处理器PREP7；1984年推出的ANSYS 软件4.0版本可以在个人计算机（PC ）上使用，采用指令互动模式，是ANSYS 软件在PC 上运行的第一版；1993年推出的ANSYS 软件5.0版本采用Motif 格式的图形界面，整合了以有限单元法为基础的CFD 程序———FLO -TRAN ；1994年推出了ANSYS 软件5.1版本，FLOTRAN 已经完全整合成ANSYS 软件的一部分，同年SASI 公司被TA Associates 并购，ANSYS 公司正式成立；1996年推出了ANSYS 软件5.3版本，开始支持LS-DYNA ；2001年推出了ANSYS 软件6.0版本，对Sparse 求解模块进行了升级，不仅加快了求解速度，而且减小了对内存空间的需求；基于ANSYS 软件的有限元分析朱旭，霍龙，景延会，张扬收稿日期：2018-04-30;修回日期：2018-06-01作者简介：朱旭（1995-），男，河南周口人，在读本科，主要从事数值模拟研究，E-mail ：709759396@ 。
ansys有限元分析实用教程2篇第一篇：ansys有限元分析实用教程（上）有限元分析是一种广泛应用的数值分析方法，可用于模拟和分析各种结构和系统的受力、变形及其他物理行为。
在ansys软件平台下，有限元分析功能十分强大，能够对各种工程问题进行有效的分析和解决。
本文将介绍ansys有限元分析的基础操作和实用技巧。
一、建立模型在进行有限元分析前，首先需要建立准确的模型。
在ansys中，可以通过多种方式进行几何建模，包括手工绘制、导入CAD文件、复制现有模型等。
为了确保模型的准确性，需要注意以下几个方面：1.确定模型的几何形状，包括尺寸、几何特征等。
2.选择适当的单元类型，不同形状的单元适用于不同的工程问题。
3.注意建模过程中的单位一致性，确保模型的尺寸和材料参数等单位一致。
4.检查模型建立后的性质，包括质量、连接性和几何适应性等。
二、设置材料参数和加载条件建立模型后，需要设置材料的弹性参数和加载条件。
在ansys中，可以设置各种材料属性，包括弹性模量、泊松比、密度等。
此外，还需要设置加载条件，包括加速度、力、位移等。
在设置过程中，需要注意以下几个方面：1.根据实际情况选择材料参数和加载条件。
2.确保材料参数和加载条件设置正确。
3.考虑到不同工况下的加载条件，进行多组加载条件的设置。
三、网格划分网格划分是有限元分析中的关键步骤，它将模型分割成许多小单元进行计算。
在ansys中，可以通过手动划分、自动划分或导入外部网格等方式进行网格划分。
在进行网格划分时，需要注意以下几个方面：1.选择适当的单元类型和网格密度，确保模型计算结果的准确性。
2.考虑网格划分的效率和计算量，采用合理的网格划分策略。
3.对于复杂模型，可以采用自适应网格技术，提高计算效率和计算精度。
四、求解模型建立模型、设置材料参数和加载条件、网格划分之后，即可进行模型求解。
在ansys中，可以进行静态分析、动态分析、热分析、流体分析等多种分析类型。
基于ANSYS的有限元分析有限元大作业基于ansys的有限元分析班级：学号：姓名：指导老师：完成日期：ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo,NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等。
是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。
ANSYS功能强大，操作简单方便，现在已成为国际最流行的有限元分析软件，在历年的FEA评比中都名列第一。
目前，中国100多所理工院校采用ANSYS 软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。
2D Bracket问题描述:We will model the bracket as a solid 8 node plane stress element.1.Geometry: The thickness of the bracket is 3.125 mm2.Material: steel with modulus of elasticity E=200 GPa.3.Boundary conditions: The bracket is fixed at its left edge.4.Loading: The bracket is loaded uniformly along its top surface. Theload is 2625 N/m.5.Objective: a.Plot deformed shapeb.Determine the principal stress and the von Mises stress. (Use the stress plots to determine these)c.Remodel the bracket without the fillet at the corner or change the fillet radius to 0.012 and 0.006m, and see howd.principal stress and von Mises stress change.一，建立模型1设置工作平面在ansys主菜单里找到workplane>wp settings,输入如下参数。
ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用随着科学技术的不断发展，工程领域的热分析越来越重要。
热力学、热传导、热对流、辐射传热等问题是工程领域中需要解决的关键问题之一。
ANSYS有限元分析软件作为一款功能强大、使用广泛的工程分析工具，在热分析领域发挥着重要的作用。
ANSYS有限元分析软件是一种基于有限元理论的数值计算工具。
它通过将一个复杂的物理问题划分成一个个简单的子域，然后将这些子域用有限元进行离散，再通过数值计算方法求解模型的应力、应变等物理场。
在热分析中，ANSYS能够非常准确地模拟材料的温度分布、热流量分布以及传热过程等问题，为工程师提供必要的设计信息。
在热分析中，ANSYS可以解决一系列不同的问题。
首先，它可以模拟材料的温度分布。
通过定义不同的材料参数和边界条件，ANSYS可以准确地计算出材料在不同情况下的温度分布，并可以用图形的形式进行展示。
这对于工程师来说非常有用，因为他们可以根据这些温度分布来判断材料是否会出现过热或者过冷的问题，从而进行相应的调整。
其次，ANSYS还可以模拟热流量的分布。
在实际工程中，热流量的分布是一个很重要的参数。
通过分析热流量的分布情况，工程师可以判断热量的传输是否合理，从而优化设计，提高效率。
ANSYS可以非常准确地计算出热流量的分布，并提供相应的图像展示，方便工程师观察和分析。
此外，ANSYS还可以模拟热对流传热问题。
热对流传热是指通过流体的对流而传递热量的现象。
在实际工程中，热对流非常常见，比如汽车发动机的冷却系统等。
ANSYS可以根据流体的流动特性和边界条件，准确地计算出热对流传热的情况，并提供相应的结果分析。
这对于工程师来说非常重要，他们可以通过这些结果来评估流体的冷却效果是否达到设计要求。
最后，ANSYS还可以模拟辐射传热问题。
辐射传热是指通过辐射而传递热量的现象，是热传导和热对流之外的一种重要传热方式。
在一些高温环境中，辐射传热非常显著，比如高温工业炉等。
表1 材料的物理特性表2 仿真结果汇总
材料铝合金PCB 板组成部分快跳源晶振功分电源和控制抗振晶振密度/(kg/m 3)2.7×1031.9×103热功耗/W 3.54.52.53.5导热系数/[W/(K·m)]2380.6热耗占比/%25321825比热容/[J/(Kg·K)]
9041 400
最高温度/℃10410397109备注
盒体
最大温升
/℃
19
1812
24
（b ）快跳源部分（a ）快跳源（c ）电源和控制（b ）晶振功分（d ）抗振晶振
（a ）晶振功分、电源和控制、抗振晶振部分
图2 基准频率源模块实物图3 热分析结果
（a ）模型本体结构 （b ）模型安装于机架图1 结构设计方案挥不会有很大影响。
4 结束语
振功分热功耗4.5 W ；抗振晶振热功耗3.5 W ；电源和控
制部分热功耗2.5 W 。
模块的整体功耗约14 W 左右。
为了便于分析计算，将盒体结构和PCB 单元进行了适当简化。
这些简化对热分析结果的影响可以忽略。
首先进行壳体材料设置。
然后设定器件参数，根据器件实际功耗，对所有功耗大于0.01 W 的器件进行。
基于ANSYS有限元的热学力模拟分析全文第1章绪论1.1选题背景及意义随着时代的发展，现代各个领域包括船舶，航天等对于新型高分子纳米材料的诉求越来越高，基于这种背景下，石墨烯（G）和碳纳米管（CNTs）诞生了。
虽然二种材料从发明开始，就受到了极大的推崇，但是不能否认的是，它们也有一些缺陷，比如团聚现象；这一种现象在某些特殊的背景下应用，缺陷暴露的就更加明显了。
因此，必众多学者从本质上出发，根据二种材料的最外层电子为4的特性，从共价非共价改性进行探索，进而拓宽了二种材料的应用。
并且基于实际情况的需求，由于离子液体（ILs）一些优良性能，比如不易挥发等；完美的契合了这些实际情况的需求，并且ILs对于石墨烯材料以及碳纳米管材料有着很好地改良作用，进而进一步得到了推崇。
本文最大的创新就在于对于三者的综合应用，本文选用的离子液体是绿色溶剂离子液体，选用此溶剂是因为其对于石墨烯材料以及碳纳米管材料有着物理吸附作用，物理吸附可以不破外这些材料本身的化学结构，并且使得二种材料在基体中具有之前没有的特性：分散性，进而得到导电润滑脂。
这一新的研究，是一种三种元素结合起来的新的研究方向。
最后，把本文比较了ILs改性后和未改性后的二种高分子纳米材料作为润滑添加剂的各项性能。
1.2 石墨烯1.2.1 石墨烯的结构与性质对于石墨烯（G）这样一种新型高分子纳米材料而言，本质是碳原子组成的二维晶体，其各个维面是六边形蜂窝状。
首次发现是在21世纪初期，是由Novoselov[1]等通过胶带法首次获得的。
石墨烯具有一个特殊的离域大π键，其穿透了只有一个碳原子厚度的石墨烯。
这一特性使得石墨烯具有强度高，导电性好[2]、几乎完全透明、比表面积大[3]、载流子迁移率高[4]。
1.2.2石墨烯的制备方法对于石墨烯（G）获得的方法划分可以分为三种、石墨烯超声研磨法制取、石墨烯热剥离法制取、、石墨烯电化学法制取，三种方法具体情况如下：（1）超声研磨法第一种方法主要是根据超声波的原理，使得完整的石墨内部承受超过其承受能力的剪切应力，进而其二侧会造成缺陷，也就得到了石墨烯；该方法对于石墨的剥落产生了极大地便利。
但是这种方法也是有着一定的缺陷的，由于巨大的剪切应力会造成所使用的石墨片层不完整[5]，进而影响生成的石墨烯的产量以及性能。
2010 年，Wang 等[6]最早采用超声进行剥离。
从一种叫做三氟甲磺酰基形成的亚胺盐使用石墨烯超声研磨法制取得到，并且经过试验，最好的时候，获得了0.95 mgmL−1 的悬浮液，然后利用得到的悬浮液经过相应的离心干燥处理，就可以得到石墨烯片。
基于Wang 等研究，著名学者Nuvoli 等[7]进一步改进，采用了改进的1-己基-3-甲基六氟磷酸盐，使用同样的方法，经过试验，最好的时候，获得了5.33 mgmL−1 的悬浮液。
Shang 等[8]在上面二者的研究基础上，直接物理层面的对于使用研钵和杵研磨，对于1-丁基-3-甲基咪唑六氟硼酸盐进行了处理，进而进一步得到了相应的凝胶。
然后加入化学原料二甲基甲酰胺以及化学原料丙酮，继续进行离心操作，然后对于所得物进行改造，就得到了需要的石墨烯。
Shang 等改进的方法在一定程度上来说，可以一定程度的降低成本，操作也变得更为简单了，但是制取的产品会变得隔更加容易破碎。
（2）热剥离法对于石墨烯的制取的研究从未停止，在2012年的时候，著名学者Safavi 等[9]通过对于大于或者等于12个碳阳离子的烃基链进行研究，发现了烃基链如果加大的话，对应的离子液体也会相应的液晶态，进而得到了石墨烯片。
Jin 等[10]在惰性气氛下，将重氮盐和离子液体还有碳酸钾混合，其中离子液体可以选取二种，一种是1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐；另一种是己基吡啶四氟硼酸盐，将三种混合物加热到上千度，进而进一步研磨，然后过滤，即可以得到一种含氧量不超过百分之三的石墨烯。
第二种方法获取石墨烯，相对于第一种方法来说，条件相对苛刻一些。
在剥落的过程之中，由于任然存在着少量的气体小分子，进而使得剥落获得的石墨烯有一定程度的缺陷。
并且总的来说烃基链的长度不同，对于最终剥离的效果而言，也是不尽相同的，（3）电化学法对于第三种方法来说，其原理是电解原理，电解液选择的是离子液体，离子液体会根据电解原理使得这里面的阴离子、阳离子移动到相对应的电极。
并且可以进一步作为电极材料也就是石墨的表面，在电场力的作用下，移动到相对应的石墨的表面的阴离子、阳离子就会产生点化学剥离。
由于这种方法，是借用的电化学知识，非常适合批量的生产，但是在进行电化学剥离的时候，石墨的表面的阴离子、阳离子会伴随着发生额外氧化还原反应发生，从而影响石墨烯的质量。
2008 年，Liu 等[11]分别采用4种离子液体([C8MIm]PF6、[C8MIm]BF4、[C8MIm]Cl、[C4MIm]PF6) 和水的混合液作为电解质，根据上面的原理，进而进一步得到了功能化的石墨烯，其厚度大约是1.1 nm，并且该功能化的石墨烯可以溶解在二甲基甲酰胺等极性非质子溶剂。
Singh 等[12]研究学者，选用16V的电压，在二铂一石墨材料的三电极体系下，电解液选择的是上面所描述的[S222]Tf2N，利用上面所描述的原理，使得石墨铅笔材料的电极产生对应的剥离反应，进而得到我们所需要的石墨烯。
Zeng 等[13]在微观层面，模拟电化学的剥离反应，使得石墨烯片侧边的解离，得到了本文所需要的碳纳米颗粒。
第三种方法获得的石墨烯，得到的石墨烯片是人为可以控制的，可以控制其尺寸以及外观形状一致，并且得到的石墨烯片的比容量可以进一步加大，这一种方法得到的石墨烯更加适合应用在电池方面。
1.2.3石墨烯的功能化改性为了进一步拓展石墨烯的功能，有必要对其功能进行改进，一方面是共价键改性，这一方面又可以具体划分为氧化共价键改性、加成共价键改性和原位接枝聚合共价键改性，用的最多的是氧化共价键改性方法，该方法具体的原理是石墨烯遇到强氧化物的时候，会反应形成羧基等官能团，并且强酸会使得石墨烯的化学结构破坏，使得原本的六边形变成五边形或七边形环，这样使得原本的电热等方面性能下降。
改进方法就是可以表面堆叠大π键，并且这一方法也受到越来越多的人的关注。
（1）共价键改性以共价键改性获得的材料稳定一些，相应的性能就会差一点，对所使用的离子液体来说，那些只要是参与共价键合的，不是阴离子就是阳离子，也可能有其他作用，如起氧化或剥离作用等。
Yang 等[14]研究学者通过对于石墨烯片分散性的研究，发表了一种新的分散到聚合物里的策略。
该方法利用化学中的亲核开环反应来对于石墨烯的功能化进行实施，其中用到的液体就是1-3-胺丙基-3-甲基咪唑溴盐([NH2C3MIm]Br)。
该亲核开环反应的原理就是，增加静电斥力，达到增加石墨烯不同层的间距，一般是从9.6到14.9Å，继而达到了增强石墨烯稳定性和分散性的能力。
Bhunia 等[15]研究学者同样使用1-3-胺丙基-3-甲基咪唑溴盐得到了不会挥发的记忆装置。
Fan 等[16]研究学者为了研究共价键改性，结合前面所用到的电化学法，选择1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4MIm)]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C4MIm)]BF6)和1-己基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰基)酰亚胺盐([C6MIm]Tf2N)作为其中用来点解的溶液。
然后给与相应的10V的电压，对于石墨棒就行电解，离子液体会根据电解原理使得这里面的阴离子、阳离子移动到相对应的电极。
并且可以进一步作为电极材料也就是石墨的表面，在电场力的作用下，移动到相对应的石墨的表面的阴离子、阳离子就会产生点化学剥离，得到了功能化石墨烯。
（2）非共价键改性石墨烯除了有共价键形式也可以以非共价键组合成复合材料。
以非共价键组合成复合材料中，通过协同作用，提高以非共价键组合成复合材料的某些性能。
与前者相比，后者只有π-π作用以等，石墨烯的各种性质不会受到共价键形式的影响。
王赟[17]首创性的用[C4MIm]BF6对天然石墨进行操作，接着使用水热合成法，对于石墨烯表面原位进行操作，从而达到了生长钛酸锂(LTO)的目的，也就得到了LTO/石墨烯形式的纳米复合材料。
Xiao 等[18]研究学者以1-丁基-3-甲基咪唑氯化钠和胆酸钠为原料，通过离子交换反应合成了新型离子液体1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐。
在超声波作用下，石墨烯在白介素存在下发生剥落，得到稳定的水分散体，透射电子显微镜和拉曼光谱表明，稳定的石墨烯片材仅存在少量（＜5）层。
此外，利用IL-G固定贵金属纳米粒子（Pt、Pd、Ru、Rh等），得到了一系列金属尺寸<=2nm、尺寸分布非常窄的石墨烯金属（G-M）复合材料。
所得G-M在芳烃加氢反应中表现出优异的催化性能。
Choi 等[19]研究学者演示了通过电化学自组装的分层结构的MnO2 /离子液体还原的氧化石墨烯（IL-RGO）纳米复合材料的合成。
用光谱方法研究了MnO2/IL-RGO纳米复合材料的结构及其形成机理，并与电化学行为进行了关联。
1.3 碳纳米管1.3.1 碳纳米管的种类、结构与性质由碳元素所组成的中空管状结构叫做碳纳米管[20] ，这种管可以被看成是多层或者单层石墨片（石墨六边形网格平面）沿手性矢量卷绕而成的中空的、无缝的微管。
这种管的轴向尺寸以微米量级为单位，径向尺寸以纳米量级为单位。
碳管两端碳原子的五边形封顶是一种特殊结构的一维量子材料。
它主要是由碳原子（呈六边形排列）构成的数层到数十层的同轴圆管。
每个碳纳米管侧壁上的碳原子都会与相邻的三个碳原子连接并形成六角型网格结构，然后经过SP2杂化轨道最终形成很多高度离域化的π电子. 这种结构性能决定了CNTs拥有良好的导电性，因此电子就能够通过CNTs 侧壁的共轭大π键实现高速传递。
另一方面，也因为较强的分子间作用力，碳纳米管之间容易聚集形成管束，也就导致他们在溶剂介质很难分散从而影响了对碳纳米管性质的研究和开发。
1.3.2 碳纳米管的制备方法根据使用原理的不同CNTs 的制备方法可分为：气相沉积法、激光蒸发法、电弧放电法、（CVD 法）等，下面就是关于上述几种方法的简单介绍。
（1）电弧放电法因为受到富勒烯这种生产工艺的启发，最早开发出来并且用于制造碳纳米管这种工艺的方法就是通过电弧放电，而这一工艺也对碳纳米管的发展具有重大意义。
要生产碳纳米管，首先不仅需要在真空放电室中加入惰性气体，还要在石墨电极之间放电产生电弧，这样，在碳原子的作用和催化下，这些结构就会在内部进行重组然后在阴极产生碳纳米管。
而通过改变催化剂的配方或者种类，或者改变气体的配比，将会极大地影响碳纳米管的形态和它的生产率。
