碳纳米管（CNT）是直径约为1纳米、长度可达数微米的单壁碳纳米管。它们独特的结构赋予它们卓越的性能，因此被称为“新石棉”。但碳纳米管是什么样子的？它们有何独特之处？让我们了解更多吧！它们是在六角形（或蜂窝状）晶格中结合在一起的碳原子。它大约是人类头发宽度的1/100。

什么是碳纳米管？

碳纳米管是圆柱形碳纤维（或碳基纤维）。“纳米管”这个名字来源于这些直径约一纳米的圆柱形纤维。它们通常被称为碳、无定形碳和石墨的“同素异形体”。单壁碳纳米管只是这些六方晶格的单层。多壁碳纳米管由多层单壁纳米管组成。

碳纳米管的特性

• 比钢更坚固——碳纳米管最著名的特性是其抗拉强度，大约是钢的200倍。这意味着碳纳米管可以承受很大的力而不会被拉伸或撕裂。

• 导电性——碳纳米管的另一个令人兴奋的特性是它们具有导电性。它们的导电性比铜高10000倍。这意味着它们可以传导电流。这使得它对于制造电线、电极和传感器等东西非常有用。

• 重量轻——除了坚固和导电之外，它们还重量轻。这意味着它们非常适合作为建筑材料。它们可用于建造轻型而坚固的结构，例如桥梁和飞机。

• 极其耐用——它们也非常耐用，这意味着它们可以承受损坏而不会破裂或磨损。

• 耐热、耐辐射——它们极其耐用，而且耐热、耐辐射。这意味着它们非常适合在恶劣环境（例如极端温度或辐射）下使用。其他材料可能会破裂或磨损。

• 电绝缘和化学绝缘——CNT的另一个有价值的特性是它们提供电绝缘和化学绝缘。电绝缘体不导电，化学绝缘体不与其他材料发生反应。这意味着它可以用来保护其他材料免受恶劣条件（例如极热）的影响，同时仍然能够导电。

• 美观——CNT的另一个有吸引力的特性是它们的美观。虽然它们坚固耐用，但看起来也很有吸引力。

• 有毒——虽然碳纳米管的许多特性使之看起来是安全可靠的材料，但它们却非常危险。碳纳米管有毒，并且能够引起过敏反应，这使得碳纳米管成为潜在的健康危害。

碳纳米管的用途

• 飞机——由于它们重量轻且坚固，因此非常适合在飞机上使用。这种轻质耐用的材料可用于建造飞机。相比之下，材料的导电性和耐化学性可用于创建电传感器。

• 运动器材——它们是运动器材的理想选择，因为它们能够抵抗极端温度和辐射，并且重量轻且耐用。

• 医疗器械——它们也可用于医疗器械，例如支架或导管（医用管）。

• 建筑材料——由于其化学和电绝缘性以及耐热性和耐辐射性，它们也是理想的建筑材料。

• 电子设备——电子设备也可以用碳纳米管制成，因为它们既轻又导电。

碳纳米管的问题

• 过敏——碳纳米管的最大问题之一是它们有毒并引起过敏反应。这意味着必须安全地处理和使用它们。

• 有毒烟雾——碳纳米管的另一个问题是它们在加热时会产生剧毒烟雾。这意味着它们不能在典型环境中使用，而必须在受控或封闭空间中使用。

• 有毒残留物——加热时产生的有毒烟雾非常危险，甚至会对皮肤造成化学灼伤。此外，有毒烟雾也可能释放到环境中，对周围地区造成损害。

• 制造成本高——尽管它们非常坚固且重量轻，但生产起来却很困难。目前碳纳米管的生产成本高是因为生产它们需要复杂而漫长的过程，并且它们是使用昂贵的工艺制造的。

碳纳米管是一种碳纤维，直径约为一纳米，长度可达几微米。它们通常被称为碳、无定形碳和石墨的“同素异形体”。它们由六角形（或蜂窝状）晶格中的碳原子组成。这些单壁碳纳米管只是这些六方晶格的单层。

多壁碳纳米管由多层单壁纳米管组成。碳纳米管由于其轻质、电绝缘和化学绝缘以及耐用性而非常适合用于许多不同的应用。然而，它们有毒，难以制造，并且在加热时会释放有毒烟雾。