Nanotubos de carbono semiconductores

Los nanotubos de carbono son estructuras tubulares sin costuras huecas coaxiales formadas por las láminas de grafeno de una sola capa o de múltiples capas alrededor del centro en cierto ángulo. La pared del tubo está compuesta principalmente de rejillas hexagonales de átomos de carbono.

Según el número de capas de pared del tubo, generalmente se dividen en nanotubos de carbono de una sola capa y nanotubos de carbono de múltiples capas:

Nanotubos de carbono de pared de una sola pared (SWNT): compuesta de una capa de láminas de grafeno. El diámetro típico y la longitud de los tubos de pared simple son 0. 75 ~ 3nm y 1 ~ 50 μm respectivamente.

Nanotubos de carbono de paredes múltiples (MWNT): contiene múltiples capas de láminas de grafeno. La forma es como un cable coaxial. El número de capas varía de 2 a 5 0, y el espaciado entre capas es 0. 34 ± 0. 0 1NM, que es equivalente a la espaciamiento entre capas de grafita (0.34nm). El diámetro típico y la longitud de los tubos de paredes múltiples son 2 ~ 30 nm y 0.1 ~ 50 μm respectivamente.

Debido a que los nanotubos de carbono tienen una estructura más estable que el grafito, se pueden formar bajo ciertas condiciones.

Los nanotubos de carbono son tubos redondos heridos por capas de grafito. Este devanado cambia la forma de la nube de electrones P en la capa de grafito, y este cambio está relacionado con el diámetro de los nanotubos de carbono formados. Cuanto más pequeño sea el diámetro, mayor es la curvatura y mayor será el cambio en la forma de la nube de electrones P. Por el contrario, cuanto mayor sea el diámetro del nanotubo de carbono, más pequeña es la curvatura, más cerca está la nube de electrones P al caso de grafito y, por lo tanto, sus propiedades están cerca del grafito.

¿Cuál es el diámetro mínimo de los nanotubos de carbono?

Las propiedades de los nanotubos de carbono dependen en gran medida del diámetro y la quiralidad. Cuanto más pequeño sea el diámetro, mayor es la diferencia entre el estado del electrón y SP2, y más obvio es el efecto cuántico.

Para los nanotubos de carbono semiconductores, el ancho de banda de banda es inversamente proporcional al diámetro del tubo y no tiene nada que ver con la quiralidad.

Los nanotubos de carbono se pueden usar en una variedad de plásticos como PE, PP, PS, ABS, PVC, PA, así como de caucho, resina y materiales compuestos. Se pueden dispersar uniformemente en la matriz, dando a la matriz excelentes propiedades conductivas.

Ampliamente utilizado en las siguientes industrias:

Películas, varios productos de plástico

Embalaje antiestático

Embalaje, transmisión y materiales de procesamiento para dispositivos electrónicos

Rodillos de goma conductores, correas de transmisión, sellos

Industria automotriz

Cables y accesorios de energía

Recubrimientos conductores

Carretes cinematográficos

Blindaje electromagnético, campos militares

La cantidad de nanotubos de carbono agregados es solo un tercio a un quinto de la del negro de carbono conductor, y se puede lograr la misma conductividad. La adición excesiva de rellenos conductores no causará pérdida de propiedades mecánicas plásticas.

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