碳纳米管基薄膜材料报告
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碳纳米管薄膜ptc碳纳米管薄膜(PTC)是一种由碳纳米管构成的薄膜材料,具有许多独特的性质和应用潜力。
本文将就碳纳米管薄膜的制备方法、结构特点以及其在电子器件、传感器和能源存储等领域的应用进行阐述。
一、制备方法:碳纳米管薄膜的制备方法可以分为化学气相沉积(CVD)和浸渍法两种。
CVD方法通过在合适的基底上沉积碳纳米管,可以控制碳纳米管的尺寸和取向,得到高质量的薄膜。
浸渍法则是将碳纳米管悬浮液浸渍到基底上,然后通过热处理或压制使其形成薄膜状。
二、结构特点:碳纳米管薄膜具有优异的导电性、热导性和机械性能。
其导电性能主要取决于碳纳米管的数量、取向和连接方式。
研究表明,碳纳米管薄膜可以实现可调控的正温度系数(PTC)效应,即在一定温度范围内电阻随温度的升高而增加。
这种正温度系数的特性使得碳纳米管薄膜在温度传感器和过流保护器等领域有着广泛的应用。
三、电子器件中的应用:碳纳米管薄膜作为电子器件的关键材料之一,可以应用于柔性显示器、智能手机触摸屏和柔性电子纸等领域。
由于其具有高导电性和柔性可弯曲性,碳纳米管薄膜可以替代传统的导电氧化物材料,实现更加柔性和可靠的电子器件。
四、传感器中的应用:碳纳米管薄膜在传感器领域也有着广泛的应用。
以气体传感器为例,碳纳米管薄膜可以通过吸附气体分子来改变电子结构从而改变电阻,实现对气体的敏感检测。
此外,碳纳米管薄膜还可以用于压力传感器、湿度传感器和光敏传感器等多种传感器中,具有灵敏度高、响应速度快和稳定性好等优点。
五、能源存储中的应用:碳纳米管薄膜在能源存储领域的应用也备受关注。
由于其高比表面积和优异的导电性能,碳纳米管薄膜可以作为电容器和锂离子电池的电极材料。
与传统材料相比,碳纳米管薄膜具有更高的能量密度和功率密度,同时具备更长的循环寿命和更好的安全性能。
碳纳米管薄膜(PTC)作为一种新兴的材料,具有广泛的应用前景。
通过合适的制备方法,可以得到具有良好导电性、热导性和机械性能的碳纳米管薄膜。
碳纳米管薄膜碳纳米管薄膜是由碳纳米管组成的一种薄膜材料。
碳纳米管是由碳原子构成的纳米级管状结构,具有优异的力学、电学和热学性能。
碳纳米管薄膜由于其独特的结构和性能,被广泛应用于电子学、光电子学、能源储存和传感器等领域。
碳纳米管薄膜具有优异的力学性能。
碳纳米管的直径非常小,通常在纳米级别,但其强度却非常高,可以承受很大的拉伸力。
这使得碳纳米管薄膜具有良好的韧性和柔韧性,可以在各种复杂的形状和表面上制备成膜。
碳纳米管薄膜的高强度和柔韧性使其具有很大的应用潜力,可以用于制备柔性电子设备和柔性光电器件。
碳纳米管薄膜具有优异的电学性能。
碳纳米管是一种半导体材料,具有特殊的电子输运性质。
碳纳米管薄膜可以用作电极材料或导电薄膜,具有低电阻率和高电流密度的特点。
此外,由于碳纳米管的高载流子迁移率和较低的电子散射率,碳纳米管薄膜还具有优异的导电性能和电子传输性能。
因此,碳纳米管薄膜可以应用于高性能电子器件和集成电路的制备。
碳纳米管薄膜还具有优异的热学性能。
碳纳米管的热导率非常高,远远超过传统的热导材料。
碳纳米管薄膜可以应用于制备高效的热导材料,用于散热和热管理。
此外,碳纳米管薄膜还具有良好的热稳定性和耐高温性能,可以在高温环境下稳定工作。
因此,碳纳米管薄膜在电子器件和光电器件的散热和热管理方面具有广阔的应用前景。
碳纳米管薄膜还可以应用于能源储存领域。
由于碳纳米管具有大比表面积和丰富的孔隙结构,碳纳米管薄膜可以用作电容器、超级电容器和锂离子电池的电极材料。
碳纳米管薄膜的高比表面积可以增加电极材料与电解质的接触面积,提高电极的容量和能量密度。
碳纳米管薄膜还可以应用于传感器领域。
由于碳纳米管的高比表面积和敏感性,碳纳米管薄膜可以用于制备高灵敏度的气体传感器、化学传感器和生物传感器。
碳纳米管薄膜可以通过吸附、吸附剂和电子传输等多种机制来实现对气体、化学物质和生物分子的检测和识别。
碳纳米管薄膜传感器具有高灵敏度、快速响应和良好的选择性,具有广泛的应用前景。
关于碳纳米管的研究进展1、前言1985年9月,Curl、Smally和Kroto发现了一个由个60个碳原子组成的完美对称的足球状分子,称作为富勒烯。
这个新分子是碳家族除石墨和金刚石外的新成员,它的发现刷新了人们对这一最熟悉元素的认识,并宣告一种新的化学和全新的“大碳结构”概念诞生了。
之后,人们相继发现并分离出C70、C76、C78、C84等。
1991年日本的Iijima教授用真空电弧蒸发石墨电极时,首次在高分辨透射电子显微镜下发现了具有纳米尺寸的碳的多层管状物—碳纳米管。
年,日本公司的科学家和匆通过改进电弧放电方法,成功的制备了克量级的碳纳米管。
1993年,通过在电弧放电中加入过渡金属催化剂,NEC和IBM研究小组同时成功地合成了单壁碳纳米管;同年,Yacaman等以乙炔为碳源,用铁作催化剂首次针对性的由化学气相沉积法成功地合成了多壁碳纳米管。
1996年,我国科学家实现了碳纳米管的大面积定向生长。
1998年,科研人员利用碳纳米管作电子管阴极同年,科学家使用碳纳米管制作室温工作的场效应晶体管;中国科学院金属研究所成会明研究小组采用催化热解碳氢化合物的方法得到了较高产率的单壁碳纳米管和由多根单壁碳纳米管形成的阵列以及由该阵列形成的数厘米长的条带。
1999年,国的一个研究小组制成了碳纳米管阴极彩色显示器样管。
2000年,日本科学家制成了高亮度的碳纳米管场发射显示器样管。
2001年,Schlitter等用热解有纳米图形的前驱体,通过自组装合成了单壁碳纳米管单晶,表明已经可以在微米级制得整体材料的单壁碳纳米管,并为宏量制备指出了方向。
2、碳纳米管的制备方法获得大批量、管径均匀和高纯度的碳纳米管,是研究其性能及应用的基础。
而大批量、低成本的合成工艺是碳纳米管实现工业化应用的保证。
因此对碳纳米管制备工艺的研究具有重要的意义。
目前,常用的制备碳纳米管的方法包括石墨电弧法、化学气相沉积法和激光蒸发法。
一般来说,石墨电弧法和激光蒸发法制备的碳纳米管纯度和晶化程度都较高,但产量较低。
碳纳米管研究报告碳纳米管是一种新兴的材料,它既具有高强度又有超强的耐腐蚀性,在未来将会发挥重要作用。
本文将结合碳纳米管的化学特性、力学性能、电学性能和生物医学应用,对它进行深入研究,旨在发掘它的潜力,未来能够更好地应用它。
一、碳纳米管的化学特性碳纳米管具有较高的碳氧化物结构,具有超强的耐腐蚀性。
其表面具有一定的电荷,这可以改变它的生物活性,增加其作为纳米材料的有效性。
此外,还有一些碳氧化物,如碳酸钙等,具有很好的附着力,对于不同的应用有着不同的功能。
二、碳纳米管的力学性能碳纳米管有着优异的力学性能,其弹性模量的大小可以根据其结构而定,它们有着非常高的抗弯强度,抗拉强度比钢材还要高,耐磨性也比钢材高。
同时,它们还具有很强的抗冲击能力,甚至在超高温下也能保持一定的强度。
三、碳纳米管的电学性能碳纳米管也具有优异的电学性能,其电阻率极低,可以大大提高电子材料的效率;其容量也极高,约为石墨烯4倍,能够有效地储存电能。
此外,它们还具有良好的导电性,可以抑制电路的失效,这在电子制造领域有重要作用。
四、碳纳米管的生物医学应用碳纳米管也可用于生物医学领域。
由于它们具有超强的耐腐蚀性及其高强度,可以用来制造医疗设备、改善人体组织修复治疗效果等。
另外,它们还可以用于基因治疗,具有增强免疫力的功效;用于抗癌药物的药物载体,以最大程度地抑制癌细胞的生长;在细胞快速传输信号的实验中,用于提高和优化实验效果等。
以上就是碳纳米管的一些特性和应用。
综上所述,碳纳米管有着较高的力学性能、超强的耐腐蚀性和良好的电学性能,以及众多生物医学应用,拥有着前所未有的潜力及应用前景。
未来需要加强对它的研究,进一步开发其功能,以及制定更好的应用方式,以期达到最佳效果。
碳纳米管/聚合物基复合材料力学性能研究及应用前景摘要:碳纳米管以其独特的化学性能和物理性能成为复合材料的增强体,目前在许多科学研究领域中得到应用。
本文介绍了碳纳米管修饰的高分子复合材料在国内外的研究现状,进一步对几种碳纳米管/聚合物基复合材料的结构和力学性能进行综述。
在此基础上,分析并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材料的发展趋势。
关键词:碳纳米管高分子复合材料力学性能Abstract:Carbon Nanotubes(CNT) become reinforced composite materials due to their unique chemical and physical properties , it applied in many scientific research currently. This paper introduces the current situation of CNT modified polymer composites in domestic and abroad, the structural and mechanical properties of several CNT / polymer composites were further reviewed . On this basis, we analyzes and prospects the future development trend of carbon CNT / polymer composites.Key words:carbon nanotubes,polymer,composites, the properties of mechanical碳纳米管(CNT)又名巴基管,是一种由管状的同轴纳米管组成的碳分子。
它由Lijima[1]在1991年发现,作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员,由于其独特结构因而具有许多特异的物理性能,所以受到了各个领域科学家的高度重视,并且成为近年来材料领域的研究热点。
碳纳米管薄膜材料
碳纳米管薄膜材料是一种由碳纳米管组成的薄膜结构,具有许多独特的性质和潜在的应用。
碳纳米管是由碳原子以六角形的结构排列而成的管状结构,可以单层或多层存在。
碳纳米管薄膜材料通常由碳纳米管在基板上的自组装形成,也可以通过化学气相沉积等方法制备而成。
碳纳米管薄膜材料具有许多优异的性质,例如高导电性、高机械强度、优异的热导率和化学稳定性。
这些性质使得碳纳米管薄膜材料在许多领域具有广泛的应用前景。
例如,在电子学领域,碳纳米管薄膜可以作为柔性透明导电薄膜,用于柔性显示器、触摸屏等电子设备的制造;在能源领域,碳纳米管薄膜可以作为电极材料,用于制造高性能的锂离子电池和超级电容器;在传感器领域,碳纳米管薄膜可以用于制造高灵敏度的化学传感器和生物传感器等。
此外,碳纳米管薄膜材料还具有一些特殊的性质,例如光学性质和表面增强拉曼散射效应,这些性质使得碳纳米管薄膜在光学器件和生物医学领域也具有潜在的应用前景。
总的来说,碳纳米管薄膜材料具有许多独特的性质和潜在的应
用,其在电子学、能源领域、传感器领域以及光学器件和生物医学
领域都具有广阔的应用前景。
随着对碳纳米管材料制备和性质的深
入研究,相信碳纳米管薄膜材料会在未来得到更广泛的应用和发展。
碳纳米材料综述课程:纳米材料日期:2015 年12 月碳纳米材料综述摘要:纳米材料是一种处于纳米量级的新一代材料,具有多种奇异的特性,展现特异的光、电、磁、热、力学、机械等物理化学性能,这使得纳米技术迅速地渗透到各个研究领域,引起了国内外众多的物理学家、化学家和材料学家的广泛关注,也成为当前世界最热门的科学研究热点。
物理学家对纳米材料感兴趣是因为它具有独特的电磁性质,化学家是因为它的化学活性以及潜在的应用价值,材料学家所感兴趣的是它的硬度、强度和弹性。
毫无疑问,基于纳米材料的纳米科技必将对当今世界的经济发展和社会进步产生重要的影响。
因此,对纳米材料的科学研究具有非常重要的意义。
其中,碳纳米材料是最热的科学研究材料之一。
我们知道,碳元素是自然界中存在的最重要的元素之一,具有sp、sp2、sp3等多种轨道杂化特性。
因此,以碳为基础的纳米材料是多种多样的,包括常见的石墨和金刚石,还包括近几年比较热门的碳纳米管、碳纳米线、富勒烯和石墨烯等新型碳纳米材料。
关键词:纳米材料碳纳米材料碳纳米管富勒烯石墨烯1.前言从人类认识世界的精度来看,人类的文明发展进程可以划分为模糊时代(工业革命之前)、毫米时代(工业革命到20世纪初)、微米和纳米时代(20世纪40年代开始至今)。
自20世纪80年代初,德国科学家Gleiter提出“纳米晶体材料’,的概念,随后采用人工制备首次获得纳米晶体,并对其各种物性进行系统的研究以来,纳米材料己引起世界各国科技界及产业界的广泛关注。
纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级(通常指1—100 nm)的极细颗粒组成的固体材料。
从广义上讲,纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。
通常分为零维材料(纳米微粒),一维材料(直径为纳米量级的纤维),二维材料(厚度为纳米量级的薄膜与多层膜),以及基于上述低维材料所构成的固体。
从狭义上讲,则主要包括纳米微粒及由它构成的纳米固体(体材料与微粒膜)。
碳纳米管材料结构与性能的研究中文摘要英文摘要关键词绪论研究背景碳纳米管是20世纪90年代发现的一种碳材料的一维形式,具有优良的物理化学性能。
纳米材料由于其尺寸处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等特性,展现出独特的电学、光学和机械特性,碳纳米管在物理、化学、信息技术、环境科学、材料科学、能源技术、生命及医学科学等领域均具有广阔的应用前景。
正是由于碳纳米管这种潜在的价值和广泛的应用前景,使有关碳纳米管材料的研究成为最受关注的研究领域之一。
纳米材料这一概念形成以后,世界各国都给予了极大关注,它所具有的独特性质,给物理、化学、材料、生物、医药等领域的研究带来了新的机遇。
碳纳米管材料的分类碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成,因此按照石墨烯片的层数可分为:单壁碳纳米管(或称单层碳纳米管,Single-walled Carbon nanotubes, SWCNTs)和多壁碳纳米管(或多层碳纳米管,Multi-walled Carbon nanotubes, MWCNTs)。
碳纳米管依其结构特征可以分为三种类型:扶手椅形纳米管(armchair form),锯齿形纳米管(zigzag form)和手性纳米管(chiral form)。
碳纳米管的手性指数(n,m)与其螺旋度和电学性能等有直接关系,习惯上n>=m。
当n=m时,碳纳米管称为扶手椅形纳米管,手性角(螺旋角)为30o;当n>m=0时,碳纳米管称为锯齿形纳米管,手性角(螺旋角)为0o;当n>m≠0时,将其称为手性碳纳米管。
根据碳纳米管的导电性质可以将其分为金属型碳纳米管和半导体型碳纳米管:当n-m=3k(k为整数)时,碳纳米管为金属型;当n-m=3k ±1,碳纳米管为半导体型。
按照是否含有管壁缺陷可以分为:完善碳纳米管和含缺陷碳纳米管。
按照外形的均匀性和整体形态,可分为:直管型,碳纳米管束,Y型,蛇型等。
碳纳米管基薄膜材料报告引言:碳纳米管是典型的一维纳米材料,自1991年被发现以来,由于其优异的力学性能、电学特性、极高的热导率、良好的热稳定性和化学稳定性等特点,都使其在纳米结构及功能复合材料、场效应晶体管、透明电极、锂离子电池、超级电容器等诸多领域中具有广阔的应用前景,受到人们的广泛关注。
其具有特异的物理和化学性能,是由石墨层片卷曲后形成的无缝管,在范德华力作用下可形成2种不同的晶体结构:单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。
研究表明,只有将碳纳米管组装成宏观材料,如薄膜,才能充分发挥碳纳米管的优越性能,实现其潜在应用。
因此,如何连续制备碳纳米管薄膜并保持单根碳纳米管的优良性能就成为了科学界和产业界人士的共同梦想。
一、制备方法碳纳米管可以通过电弧法、化学气相沉积法和激光烧蚀法等方法直接在各种衬底上生长。
在实际应用上,需将碳纳米管在低温情况下沉积到诸如ITO 玻璃、柔性透明薄膜上以实现大面积制备。
这种需求可以通过溶液法将碳纳米管沉积到单壁碳纳米管 多壁碳纳米管衬底上来实现场致电子发射的冷阴极也可以通过溶液法制备。
但碳纳米管和衬底间的附着力较差,从而成为阻碍溶液法制备均匀碳纳米管薄膜的一个关键问题。
为了克服此缺陷,在沉积碳纳米管之前,需要在衬底上覆盖一层缓冲层来提高碳纳米管与衬底之间的粘附性。
目前制备碳纳米管薄膜的方法有很多,主要有:化学气相沉积法、电泳沉积法、电弧放电法、浇铸法、层-层吸附自组装法、电化学沉积法、自组装成膜法、浸渍涂布法、改性表面吸附法、过滤-转移法和LB技术等方法。
但是这些方法在制备过程中需要高温作用、表面活性剂、催化剂,设备昂贵,制备过程较为复杂。
所以本文主要介绍一种由喷涂和旋涂相结合的方法,在优化工艺参数的条件下,可以制备出透明导电碳纳米管薄膜,成本低廉,制备工艺简洁,为其在场发射器件、透明导电薄膜、电磁屏蔽材料等方面的应用提供了有效的理论依据。
1.碳纳米管溶液的制备取20mg碳纳米管,溶于100 mL无水乙醇中,在室温下,置于超声波清洗器中(通冷却循环水)分散24 h,得到高浓度的分散均匀的碳纳米管溶液,分别配置成不同浓度(0.008、0.010、0.012、0.014mg/mL)的碳纳米管溶液,待用。
2.碳纳米管薄膜的制备用去离子水、丙酮(分析纯)、无水乙醇(分析纯)依次清洗石英基片,然后在真空干燥箱中烘干备用;用手持式喷雾器将碳纳米管分散液喷洒在石英玻璃衬底上(或采用匀胶机对其进行旋涂),待分散剂自然挥发干燥后,再进行第二层喷涂(或旋涂),如此反复多次,得到不同厚度的碳纳米管薄膜。
3.碳纳米管薄膜的表征碳纳米管的透射电镜测试:JEM-2010 F 型高分辨率透射电子显微镜.薄膜的导电性能测试:RTS-8型四探针电阻测试仪.薄膜的透光率测试:UV-2550型紫外可见分光光度计.二、实验原理旋转涂膜是在衬底旋转时利用离心力的作用成膜的。
影响薄膜性能的溶液性质主要是流变性能和表面张力,如溶液的粘度、浓度、触变性和表面张力等。
影响薄膜厚度的因素也比较复杂。
Emslie ,Bonner 和Pecr 等人认为,在简化条件后,薄膜厚度h 和旋转时间t 存在如下关系:积分后得:式中:ρ为溶液密度,ω为旋转角速度,η为溶液粘度;h 0为初始薄膜厚度。
积分后式子成立的前提是保持K 为常数。
但随着涂膜时间增加,溶剂挥发必然导致密度和粘度的增大,式(2)便不再成立。
在旋转涂膜的后期,溶剂挥发带来的影响将成为决定薄膜厚度的主要因素。
三.薄膜测试与分析1. 碳纳米管溶液及碳纳米管薄膜碳纳米管细长而纯净 ,没有发现铁颗粒,该碳纳米管的石墨层基本与其轴向平行,有较好的石墨化结构,这样的结构就有利于构成电子通道,用此碳纳碳纳米管的透射电子显微镜图 50nm10nm米管制备的薄膜同样具备这样的结构,纳米管束之间互相交错,构成四通八达的通道使电子能够较顺利的流通,使其导电成为可能.由图得知,用去离子水、丙酮、无水乙醇依次清洗石英基片,可以洗掉石英基片表面的灰尘和油污。
经过喷涂或旋涂,待无水乙醇挥发后,可以得到均匀的碳纳米管薄膜。
2. 制备方法与薄膜厚度对薄膜电阻的影响在40℃时,碳纳米管溶液的浓度取0.014 mg/mL ,采用喷涂法和旋涂法制备了不同厚度的薄膜对薄膜电阻值的影响 ,如表所示。
旋涂法制备的碳纳米管薄膜,随着薄膜厚度的增加,电阻先稍有增加,石英基片和碳纳米管薄膜当厚度达到130nm后逐渐下降;如果采用喷涂法制备碳纳米管薄膜,随着薄膜厚度的增加,电阻逐渐增加。
在厚度接近138nm时,两种方法测量值几乎相同,这说明,旋涂法和喷涂法作为制备碳纳米管薄膜的两种主要方法,在制备厚度低于140nm的碳纳米管薄膜时,选用喷涂法对制备高导电率的碳纳米管薄膜有优势;在制备厚度高于140nm的碳纳米管薄膜时,选用旋涂法对制备高导电率的碳纳米管薄膜具有优势。
图2中直线为拟合的,其斜率与具体实验条件有关,如溶液溶度、粘度、基底表面状况、溶剂挥发速度等,一般对同一溶液,环境和基底不变情况下,旋转速度越大,制备的薄膜越薄。
3.温度对薄膜电阻影响碳纳米管溶液的浓度取0.014mg/mL,在不同加热温度条件下制备厚度130nm的薄膜。
实验数据见表2,不同加热温度对薄膜电阻的影响见图由图可知,随着加热温度的升高,薄膜电阻值呈先降低后增加的趋势,在25℃时,形成的薄膜较致密均匀,导电性能良好,此时薄膜的电阻值最小,导电率最大;而当温度超过25℃以后,薄膜的电阻值明显有增大的趋势。
比较不同温度条件下制备碳纳米管薄膜的电阻值分析得出:当加热温度达到30℃以上时,薄膜的电阻值明显增大,可能是因为乙醇在较高的加热温度条件下,挥发的速度较快,促使薄膜与衬片的附着性能下降,乙醇的快速挥发使碳纳米管发生蜷曲,薄膜表面不均匀,从而使薄膜的导电性能下降。
结论:①制备透明导电碳纳米管薄膜的较为适宜的方法,是采用喷涂法和旋涂法相组合的方法。
即制备厚度为100-140nm的碳纳米管薄膜时,选择喷涂法比旋涂法制备的碳纳米管薄膜的电阻更低;制备厚度为140-180nm的碳纳米管薄膜时,选用旋涂法比喷涂法制备的碳纳米管薄膜的电阻更低.②采用无水乙醇作为溶剂来配制碳纳米管溶液,制备低电阻薄膜时较为适宜的加热温度是25 ℃。
③在其他条件不变的情况下,随着碳纳米管浓度的增加,薄膜的透光率逐渐降低,电阻值先降低后增加。
四.薄膜特点1.电学性质对碳纳米管的能带结构已经有了较深入的研究。
碳纳米管不同的金属性、半导体性主要是由石墨烯弯曲角度的不一致引起的。
对于集成装置而言,一个关键问题是碳纳米管与金属电极之间的接触电极。
不同的金属与碳纳米管作用有不同的功函数、费米能级、润湿行为,因此不同金属会有显著不同的接触电阻。
2.传输性质对单根碳纳米管的传输性质已经有广泛的研究。
单壁碳纳米管有极高的流动性和电流承载能力。
数据显示,1/3 的单壁碳纳米管是金属性质的,2/3 的碳纳米管是半导体性质的。
金属性质和半导体性质的碳纳米管的传输性质是明显不同的。
半导体性质的碳纳米管随着温度的改变导电性也会显著改变。
多壁碳纳米管也有类似的传输性质,但由于碳纳米管之间的相互耦合作用,表现还是有些不同。
同理,对于碳纳米管束而言,碳纳米管之间的耦合也是需要考虑的3.光电性质由于薄膜是稀疏的网络结构,厚度在 1~100nm的碳纳米管薄膜具有较高的导电性和在可见光范围内的透光性。
薄膜的透光性和导电性质很大程度上取决于管的纯度、掺杂的程度、管的长度以及分散的质量。
材料的质量以及实验的具体操作过程也会影响薄膜的性质。
4.力学性质由于具有较大的长径比和强的化学键,所以单根碳纳米管具有较好的机械力学性质、较大的弹性和较强的负载能力。
五.应用与前景尽管纳米级薄膜材料是新出现的研究领域,但是由于它们的数据具有较好的重现性,纳米级材料的物理性质及个别纳米级材料的集成装置已经被广泛研究。
由于碳纳米管既具有金属性也具有半导体性,碳纳米管薄膜展现了随薄膜厚度的增加,薄膜从半导体性质向金属性过渡的现象。
当前,有许多关于碳纳米管薄膜装置应用的研究,如由于碳纳米管薄膜的密度接近于渗流阈值,可以用来作薄膜晶体管、半导体的活化层。
厚度在 10-100nm 范围的薄膜具有很高的透光率和电导性,可以用来代替ITO 电极。
微米级厚的纳米薄膜是纳米多孔的,可以用来作超级电容器、燃料电池、普通电池的电极。
可以在诸如海水淡化,空气净化和工业气体分离等应用中得到很好的应用。
碳纳米管薄膜商业化应用的一个主要障碍是要找到一种可靠的方法,对金属性和半导体性的碳纳米管进行有效分离。
将碳纳米管分离有利于两大应用,半导体碳纳米管有利于晶体薄膜的应用,金属碳纳米管有利于高导电性质的电极,用于传输导体的应用。
这两个方面的应用是碳纳米管薄膜的主要应用。
有许多工业领域对这两方面的商业化应用很感兴趣。
因此,更好地理解碳纳米管薄膜的物理化学性质更有利于发展。
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