Koolstofnanobuisjes zijn nieuwe polymeernanomaterialen met uitstekende prestaties, een groot toepassingspotentieel en stabiele prestaties.
Het meest prominente structurele kenmerk van Carbon Nanotube Conductive Paste is dat het is samengesteld uit enkele of meerdere lagen grafietplaten die rond hetzelfde centrum zijn gekruld. Koolstofnanobuisjes, in het Engels CNT genoemd, behoren tot het Fuller-koolstofsysteem. Ze hebben een lengte van een micrometer en een diameter van een nanometer. Het zijn de meest karakteristieke eendimensionale nanomaterialen. Op macroscopische schaal zijn koolstofnanobuisjes zwarte poeders. Op microscopische schaal zijn koolstofnanobuisjes koolstofmoleculen die zijn samengesteld uit coaxiale koolstofbuizen. Elke laag koolstofbuizen bestaat uit koolstofatomen die dicht zijn gelegd in een hexagonaal patroon, vergelijkbaar met de gelaagde structuur van grafeen, en de lagen worden op een vaste afstand van ongeveer 0,34 nm gehouden. Hoewel de structuur van koolstofnanobuisjes vergelijkbaar is met die van polymeermaterialen, is de structuur ervan veel stabieler dan die van polymeermaterialen. Het is het materiaal met het hoogste smeltpunt dat tot nu toe bekend is.
Carbon Nanotube Conductive Paste is onderverdeeld in verschillende categorieën op basis van verschillende kenmerken. Vanuit een commercieel perspectief wordt het meestal ingedeeld op basis van het aantal lagen en geleidbaarheid van de buiswand. Volgens het aantal lagen koolstofbuizen kunnen koolstofnanobuisjes worden onderverdeeld in enkelwandige koolstofnanobuisjes en meerwandige koolstofnanobuisjes; in termen van geleidbaarheid, koolstofnanobuisjes kunnen metallisch of halfgeleidend zijn, en zelfs verschillende delen op dezelfde koolstofnanobuis kunnen verschillende geleidbaarheid vertonen. Daarom kan het, afhankelijk van het verschil in geleidende eigenschappen, worden onderverdeeld in metallische koolstofnanobuisjes en halfgeleidende koolstofnanobuisjes.
De unieke structuur en chemische bindingen van Carbon Nanotube Conductive Paste geven het unieke mechanische, elektrische, thermische en chemische eigenschappen, waardoor het op veel gebieden wordt gebruikt.
Mechanische eigenschappen
1) Hoogste specifieke sterkte: De covalente bindingen die koolstofatomen in koolstofnanobuisjes verbinden, zijn de meest stabiele chemische bindingen in de natuur. Koolstofnanobuisjes hebben een extreem hoge treksterkte en elastische modulus. Tegelijkertijd is de dichtheid van koolstofnanobuisjes slechts 1/6 van die van staal, waardoor het het materiaal is met de hoogste specifieke sterkte dat momenteel kan worden bereid.
2) Sterke flexibiliteit: koolstofnanobuisjes zijn sterk maar niet broos. Bij het buigen van koolstofnanobuisjes of het axiaal uitoefenen van druk op hen, zelfs als de externe kracht de Euler-sterktelimiet of buigsterkte overschrijdt, zullen de koolstofnanobuisjes niet breken, maar zal eerst in een grote hoek buigen. Wanneer de externe kracht wordt vrijgegeven, keren de koolstofnanobuisjes terug naar hun oorspronkelijke vorm.
Elektrische eigenschappen
3) Goede geleidbaarheid: de structuur van koolstofnanobuisjes is hetzelfde als de plaatstructuur van grafiet, en heeft goede geleidbaarheid. De weerstand van koolstofnanobuisjes is onafhankelijk van hun lengte en diameter. Wanneer elektronen door koolstofnanobuisjes gaan, genereren ze geen warmte om de koolstofnanobuisjes te verwarmen. De transmissie van elektronen in koolstofnanobuisjes is als de transmissie van lichtsignalen in optische vezelkabels. Het energieverlies is klein en het is een uitstekende batterijgeleider.
4) Uitstekende thermische geleidbaarheid: koolstofnanobuisjes hebben een extreem hoge thermische geleidbaarheid, wat twee keer zo hoog is als die van diamant bij kamertemperatuur. Het is het bekendste thermisch geleidende materiaal. Bovendien zijn de warmte-uitwisselingsprestaties van koolstofnanobuisjes in de axiale richting erg hoog, terwijl de warmte-uitwisselingsprestaties in de radiale richting relatief laag zijn. Door de juiste oriëntatie kunnen koolstofnanobuisjes worden gesynthetiseerd tot sterk anisotrope thermisch geleidende materialen.
5) Goede prestaties op het gebied van waterstofopslag: koolstofnanobuisjes hebben een hoog specifiek oppervlak en hebben een uitstekende opslagcapaciteit voor waterstof na behandeling.
6) Uitstekende lithiuminbrengeigenschappen: de holle buisholte van koolstofnanobuisjes, de openingen tussen buizen, De openingen tussen de lagen van de buiswand en verschillende defecten in de buisstructuur zorgen voor overvloedige opslagruimte en transportkanalen voor lithiumionen.
7) Chemische stabiliteit: Koolstofnanobuisjes zijn chemisch stabiel en hebben zuur-en alkalibestendigheid. Het toevoegen van koolstofnanobuisjes aan polymeercomposieten kan de zuur-en oxidatieweerstand van het materiaal zelf verbeteren.