Matriz de nanotubos de carbono (matriz CNT)
Descripción general del producto
Las matrices de nanotubos de carbono TANFENG son una forma revolucionaria de nanotubos de carbono en la que millones de nanotubos individuales se cultivan en una alineación vertical altamente orientada sobre un sustrato. Esta arquitectura única desbloquea propiedades anisotrópicas que son inalcanzables con polvos de CNT dispersos aleatoriamente. Nuestro proceso patentado de deposición química catalítica de vapor (CCVD) permite un control preciso sobre la densidad, la altura y la calidad de los nanotubos de la matriz, lo que lo convierte en un componente ideal para la electrónica, los sistemas de gestión térmica y los sensores avanzados de próxima-generación.
1. Información básica del producto
Forma del producto: Bosques densos y alineados verticalmente de nanotubos de carbono cultivados sobre diversos sustratos (silicio, cuarzo, láminas metálicas, etc.).
Tipos primarios: Matrices de nanotubos de carbono de paredes múltiples-(matrices MWCNT), con especificaciones opcionales para matrices de pocas-paredes y de una sola-pared.
Tamaño de sustrato estándar: Personalizable desde 1 cm x 1 cm hasta obleas de 6 pulgadas. Formatos más grandes disponibles bajo petición.
Característica clave: Las propiedades anisotrópicas - difieren significativamente a lo largo del eje de alineación frente a las perpendiculares a él.
2. Parámetros básicos de rendimiento
Altura de la matriz: 10 µm a 2000 µm (personalizable con tolerancia de ±5%).
Densidad de área: 10⁹ a 10¹¹ tubos/cm² (controlable para adaptar el cumplimiento mecánico y el área de superficie).
Diámetro del CNC: 5 nm a 50 nm (para MWCNT), con distribución de diámetro estrecha.
Pureza: > 99 % de pureza de carbono (residuo de catalizador < 1 %).
Estabilidad térmica:Estable en aire hasta 450 grados; En atmósfera inerte hasta 2800 grados.
3. Propiedades eléctricas (volumen y resistividad superficial)
La estructura alineada proporciona una conductividad eléctrica direccional excepcional.
Resistividad de volumen (a través del -plano): Tan bajo como10⁻³ Ω·cmA lo largo del eje de los nanotubos. Esta baja resistividad es ideal para aplicaciones que requieren un flujo de corriente vertical, como vías de silicio (TSV) o electrodos de batería.
Resistividad superficial (resistencia de la hoja): Puede diseñarse a partir de< 10 Ω/sq to > 10⁶ Ω/sq, dependiendo de la densidad de la matriz, la altura y el tratamiento posterior-al crecimiento. Esto lo hace adecuado para crear electrodos conductores transparentes con alta flexibilidad.
4. Dispersibilidad y manipulación
Uso in-in situ: Las matrices están diseñadas para uso directo sobre el sustrato de crecimiento, eliminando la necesidad de re-dispersión y preservando la estructura alineada prístina.
Seco-Transferible: Las matrices se pueden transferir-en seco fácilmente a otros sustratos objetivo (por ejemplo, polímeros, metales, vidrio) utilizando técnicas de estampado estándar, lo que permite la integración en dispositivos flexibles e híbridos.
Procesamiento de solución (opcional): A pedido, las matrices se pueden cortar y procesar en suspensiones de CNT isotrópicas y altamente concentradas con excelente dispersabilidad para aplicaciones de recubrimiento.
5. Propiedades físicas
Resistencia mecánica: La estructura alineada exhibe un módulo elástico alto de > 1 TPa (teórico) y una resistencia a la compresión excepcional, actuando como un material similar a un resorte- robusto pero flexible.
Recuperación de compresión: Las matrices se pueden comprimir a más del 80% de tensión y recuperarse elásticamente, lo que las hace excelentes para usar como interconexiones conductoras comprimibles o amortiguadores.
Área de superficie específica: 200 - 800 m²/g (dependiendo del diámetro del tubo y del espaciado de la matriz), lo que proporciona una amplia superficie para reacciones y adsorción.
6. Escenarios de aplicación e industrias
Materiales de interfaz térmica (TIM): Exploiting the ultra-high thermal conductivity (>1000 W/mK por tubo) a lo largo del eje para crear almohadillas térmicas de alto-rendimiento para refrigeración de CPU/GPU.
Dispositivos de emisión de campo: Utilizando las puntas afiladas de los nanotubos alineados para una emisión de electrones estable y de bajo-voltaje en tubos de rayos X-, pantallas y amplificadores de microondas.
Sensores avanzados: La gran superficie y la respuesta eléctrica anisotrópica los hacen ideales para sensores biológicos, químicos y de gases altamente sensibles.
Almacenamiento de energía: Se utiliza como andamio 3D para ánodos de baterías de iones de litio-y electrodos de supercondensadores, lo que facilita el transporte rápido de iones y el almacenamiento de alta carga.
Microelectrónica: Como nuevo material intercalador para vías de silicio pasante-(TSV) para reducir los retrasos de RC en circuitos integrados 3D.
7. Introducción al principio
El mecanismo de crecimiento se basa en un proceso CCVD cuidadosamente optimizado. Se deposita una fina película de catalizador (por ejemplo, Fe, Co) sobre un sustrato. A temperaturas elevadas (600-900 grados) en una atmósfera de gas que contiene carbono- (por ejemplo, C₂H₄), las nanopartículas del catalizador descomponen el gas y los átomos de carbono se disuelven y precipitan, formando nanotubos. El "efecto de apiñamiento" y las fuerzas de Van der Waals entre los tubos vecinos los obligan a crecer en una alineación vertical autoorientada, formando una estructura densa similar a un bosque.
8. Control de calidad y datos de prueba
Control de Morfología: Las imágenes SEM confirman la uniformidad, la altura y la densidad de la alineación para cada lote.
Integridad estructural:La espectroscopia Raman (relación de banda G/D > 10) confirma una alta calidad grafítica y una baja densidad de defectos.
Validación Eléctrica: Las pruebas internas-con sonda de 4 puntos verifican los valores de resistividad y resistencia de la lámina, con los datos proporcionados en el Certificado de análisis (CoA).
Consistencia del lote: El control estadístico de procesos (SPC) se implementa para garantizar una variación mínima en los parámetros clave (altura, resistencia) en una oblea y de un lote a otro.
9. Embalaje
Para proteger la delicada estructura alineada durante el envío y el almacenamiento:
Embalaje primario: Los sustratos con matrices CNT se montan de forma segura en soportes de obleas antiestáticos de alta-precisión o en bandejas selladas al vacío-diseñadas a medida-.
Embalaje secundario: Colocado dentro de una bolsa de aluminio sellada anti-humedad con desecante.
Envases terciarios: Se envía en cajas reforzadas-que absorben los golpes para evitar daños mecánicos.
10. Fortaleza de la empresa
TANFENG es un líder reconocido mundialmente en la síntesis de nanoestructuras de carbono avanzadas. Nuestras-instalaciones-de-sala blanca Clase 100 de última generación albergan reactores de crecimiento de matriz CNT de gran-área-hechos a la medida. Con un equipo dedicado de científicos e ingenieros con nivel de doctorado-, hemos sido pioneros en la ampliación-de matrices CNT alineadas de alta-calidad desde la curiosidad del laboratorio hasta productos comercialmente viables. Poseemos numerosas patentes sobre diseño de catalizadores y procesos de crecimiento, lo que nos permite ofrecer un rendimiento y personalización de productos incomparables para cumplir con los requisitos de aplicación más exigentes. Nuestro compromiso con la I+D garantiza que nos mantengamos a la vanguardia de la tecnología de matrices CNT.
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