Koolstofnanobuisjes van onderzoekskwaliteit

...

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Koolstofnanobuisjes (CNT's) werden voor het eerst officieel genoemd in 1991. Koolstofnanobuisjes van wetenschappelijke kwaliteit zijn naadloze nanobuiskristallen die worden gevormd door het krullen van grafietlagen. Afhankelijk van het aantal grafietlagen kunnen ze worden onderverdeeld in enkelwandige buizen, dubbelwandige buizen en meerwandige buizen. Door de verschillende "krulhoeken" van grafiet kunnen koolstofnanobuisjes stoelvormige, Z-vormige of chirale structuren vormen.

Koolstofnanobuisjes van wetenschappelijke kwaliteit hebben unieke fysische en chemische eigenschappen. In termen van geleidbaarheid kunnen koolstofnanobuisjes bijvoorbeeld metallisch of halfgeleidend zijn. Zelfs verschillende delen van dezelfde koolstofnanobuis zullen verschillende geleidbaarheid vertonen als gevolg van verschillende structuren. Bovendien hangt de geleidbaarheid van koolstofnanobuisjes nauw samen met hun diameter en chiraliteit. Koolstofnanobuisjes worden beschouwd als een 7-dimensionale geleider. Studies hebben aangetoond dat het huidige draagvermogen van koolstofnanobuisjes duizend keer zo groot is als dat van koperdraden. Een ander voorbeeld is dat koolstofnanobuisjes uitstekende mechanische eigenschappen hebben. Hoewel het soortelijk gewicht 1/6 van dat van staal is, is de sterkte 100 keer die van staal. Omdat koolstofnanobuisjes een extreem hoge sterkte hebben, worden ze beschouwd als de ultieme vorm van vezel-en versterkingsfase met een hoge sterkte-gewichtsverhouding. Door zijn speciale structuur heeft het ook een goede flexibiliteit, veerkracht en anti-vervormingsvermogen.

Bovendien hebben koolstofnanobuisjes van wetenschappelijk onderzoekskwaliteit veel eigenschappen, zoals een goede chemische stabiliteit, een hoge thermische stabiliteit, goede axiale thermische geleidbaarheid, lage temperatuur supergeleiding, elektromagnetische golfabsorptie-eigenschappen en goede adsorptie. De resultaten van toegepast onderzoek tonen aan dat koolstofnanobuisjes op basis van de uitstekende elektrische en mechanische eigenschappen van koolstofnanobuisjes op grote schaal kunnen worden gebruikt in hightechgebieden zoals energie, materialen en levenswetenschappen. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt als een nieuw type versterkingsmateriaal, elektronische componenten, stealth-materialen, nieuwe waterstofopslagmaterialen, katalysatordragers en elektrodematerialen, enz., waaronder het potentieel heeft bij de toepassing van elektronica en composietmaterialen. Het voordeel van het gebruik van koolstofnanobuisjes om composietmaterialen te bereiden, is dat ze gemakkelijk te verwerken en te vormen zijn, en omdat koolstofnanobuisjes een lage dichtheid en een hoge aspectverhouding hebben, hun volume-inhoud kan veel worden verminderd in vergelijking met sferische vulstoffen.

Koolstofnanobuisjes zijn een andere variant van elementaire koolstof naast grafiet, diamant, Amorfe koolstof en fullereen. Hier zijn koolstofatomen gerangschikt in een zeshoekige vorm. Deze structuur is equivalent aan een opgerolde monoatomische of polyatomische grafietlaag, zodat een holle cilinder met een diameter van meestal enkele nanometers en een lengte van hooguit enkele millimeters wordt gevormd. In principe wordt onderscheid gemaakt tussen meerwandige koolstofnanobuisjes en enkelwandige koolstofnanobuisjes, die in de literatuur ook meestal worden afgekort tot MWNT's en SWNT's (uit het Engels: meerwandige nanobuisjes en enkelwandige nanobuisjes). Door van der Waals-krachten vertonen koolstofnanobuisjes een sterke neiging om in bundels te aggregeren, dus ze moeten worden losgemaakt/verspreid door hoge afschuifkrachten tijdens het extrusieproces zonder dat ze ernstig worden ingekort.

• Vorige: Dubbelwandig koolstofnanobuispoeder
• Volgende: Aanpasbare koolstofnanobuisjes