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什麼是碳納米管 碳納米管價格

什麼是碳納米管呢?碳納米管的應用是都有哪些呢?不少人對此可能還不是非常的清楚, 一起來具體的看看吧~

什麼是碳納米管

碳原子在平面上排成六邊形蜂巢狀, 就是石墨烯。 石墨烯一層層疊起來, 就是石墨。 單層石墨烯卷成一根空心柱, 就是碳納米管。 碳納米管的直徑是幾納米, 人頭髮的直徑是幾十微米, 意味著上萬根納米管才有一根頭髮粗。

碳納米管的應用

碳納米管有很多應用, 最重要的一個方向是在於製造“又強又韌又輕又便宜”的材料。 天然材料中, 蛛絲是最強的。 而碳納米管纖維韌性甚至能超過蛛絲。 這樣的材料在航空航太領域極其重要。 碳納米管剛被發現的時候, 就因為它的機械強度和彈性模量超高, 而品質超輕, 於是受到廣泛的關注。 從單位品質上算的話, 它的強度是鋼鐵的三百多倍。 而且碳是一種很便宜的元素(當然,

現在碳納米管並不便宜, 但是降低價格是有希望的)。 因此, 世界上有很多團隊都參與研究, 希望能用碳納米管做出“又強又韌又輕又便宜”的超級纖維。

這樣的碳納米管纖維, 假如能做到宏觀尺寸, 在製造複合材料上, 會比傳統的碳纖維要好得多得多。

碳纖維一般有幾個微米粗, 而且內部的化學結構是雜亂的, 相比於只有幾個納米粗而且結構有序的碳納米管, 單位強度要差的多。 這有什麼用呢?舉幾個例子:過去幾十年間, 複合材料在飛機製造上廣泛應用, 替代了鋼鐵以及昂貴的鈦合金, 使得飛機更輕, 更省油, 更安全, 壽命更長。 如果有大量便宜的碳納米管纖維應用於飛機製造, 那麼飛機的性能還能往前大大地再踏進一步。 對航天器的製造來說, 影響將更為巨大。 航天器的載重就像是一個金字塔:如果有又強又輕的複合材料, 航天器的重量就可以減輕, 那麼在高空的推進中就可以減少燃料, 在低空的推進中就能減少運送燃料用的燃料(相當於整個金字塔瘦上一圈)。
那麼航天器的造價, 安全性上都能有跨越性的進步。

更進一步遙望未來, 高品質的碳納米管纖維可以幫助我們達成建造“天梯”的夢想, 更快更省地發射航天器。 現在航天器的最主要造價, 都在於運送燃料的燃料(上面說的金字塔的底部)。 如果能建造一個幾百公里高的高塔甚至於一個到達35800公里處地球靜止軌道的“天梯”,

把航天器先送到頂端然後再發射, 那麼就能極大地減少燃料的運用, 降低發射航天器的費用並增加安全性。 建這麼高的塔, 需要又強又輕的非傳統建築材料, 這樣這個塔才不會被自重壓垮。 有人做過理論計算, 證明又強又輕的碳納米管可以幫我們實現這個夢想。

以上這些, 都是在碳納米管很貴的前提下就可以做的事情。 如果碳納米管可以降到大白菜的價, 哪怕降到鈦合金的價, 那麼從自行車到球拍到眼鏡架, 都可以明顯減重增效。 富勒烯的發現者已經拿了1996年的諾貝爾化學獎, 石墨烯的研究者也拿了2010年的諾貝爾物理獎。 如果碳納米管的製備實現突破, 那麼做出主要貢獻的人,我認為是可以再得諾貝爾獎的。至不濟,拿賺來的錢,也可以自己再創建個諾貝爾獎。

那麼生產高品質的碳納米管的主要難點在什麼地方?一個是結構的控制(包括長度、直徑等),一個是准工業化生產。現在一般的碳納米管只有幾納米寬幾微米長。我們想像一下:如果把一個直徑一米的球放大到地球那麼大,那麼在這個放大的“地球”上,一納米就相當於一釐米,一根碳納米管也就是幾釐米寬幾十米長的管子。這麼小這麼短的管子,如果僅僅是雜亂無章的分散在複合材料中,很難發揮其出色的性能。如果要象鋼纜一樣,把無數根碳納米管擰成一根緊密的“繩”,那麼首先這些碳納米管需要有足夠的長度。要想長得長,那麼生長碳納米管用的催化劑,要活性特別高,而且能堅持特別久。

碳納米管價格

根據每個地區的每個品牌的報價不同,一般市場上低純的碳納米管價格在100元左右,高純的碳納米管價格在400元左右。


那麼做出主要貢獻的人,我認為是可以再得諾貝爾獎的。至不濟,拿賺來的錢,也可以自己再創建個諾貝爾獎。

那麼生產高品質的碳納米管的主要難點在什麼地方?一個是結構的控制(包括長度、直徑等),一個是准工業化生產。現在一般的碳納米管只有幾納米寬幾微米長。我們想像一下:如果把一個直徑一米的球放大到地球那麼大,那麼在這個放大的“地球”上,一納米就相當於一釐米,一根碳納米管也就是幾釐米寬幾十米長的管子。這麼小這麼短的管子,如果僅僅是雜亂無章的分散在複合材料中,很難發揮其出色的性能。如果要象鋼纜一樣,把無數根碳納米管擰成一根緊密的“繩”,那麼首先這些碳納米管需要有足夠的長度。要想長得長,那麼生長碳納米管用的催化劑,要活性特別高,而且能堅持特別久。

碳納米管價格

根據每個地區的每個品牌的報價不同,一般市場上低純的碳納米管價格在100元左右,高純的碳納米管價格在400元左右。


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