碳纳米管加热-洛阳陶墨

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碳纳米管加热

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碳纳米管加热被发现30年来，我国研究水平基本上与世界先进水平并驾齐驱。碳纳米管导电剂一改我国锂电池企业导电剂依赖进口的局面;碳纳米管薄膜成功用于高端户外保暖服以及医疗康复等产业;基于半导体型碳纳米管的集成电路和显示器背板驱动器件也被开发出来……

近日，国内的碳纳米管生产企业——洛阳陶墨新材料科技有限公司(以下简称天奈科技)发布公告称，预计2021年上半年实现净利润1.1亿—1.5亿元，同比增加235.41%—357.37%。业绩高速增长归功于该公司开发的碳纳米管导电剂，一改我国锂电池企业导电剂依赖进口的局面。

自被发现以来，碳纳米管在全球范围内掀起一股研究热潮。近年来，全球加速挖掘碳纳米管技术落地的途径，相关技术突破成果不断。

作为重要的生命元素，“碳”一直在生命演化和能源提供方面扮演着举足轻重的角色。1985年，“足球”结构的C60一经发现即吸引了全世界的目光。1991年，日本物理学家饭岛澄男在电弧法制备的碳材料中观察到了碳纳米管，从此开启了碳纳米管研究的热潮。

“从结构上来说，碳纳米管可以形象地看做是由单层或者多层石墨烯无缝卷曲而成的中空管状结构。”

碳纳米管像一根细长的头发丝，它的长度可以达到米级，而直径却可以小到纳米尺度。这么细长的纳米管状结构是怎么制备出来的呢?

首次发现的碳纳米管是通过电弧放电法制得的。现在，碳纳米管已经发展出激光烧蚀法、化学气相沉积法(CVD)、固相热解法等多种制备方法。其中，CVD法因成本低廉、可控性好、易于规模化制备而被广泛采用。

用CVD制备碳纳米管时，碳原子在催化剂表面吸附、扩散、溶解并达到饱和后析出形成碳纳米管。催化剂作为碳纳米管成核生长的位点，对于碳纳米管的直径、壁数、手性起着决定性作用。催化剂结构设计以及生长条件调控是实现碳纳米管可控生长的重要途径。

作为纳米碳材料家族的重要一员，碳纳米管以其优异的力学、电学和热学特性被誉为“基材”，在结构功能一体化复合材料、电池电极、集成电路、传感器件、电加热器件等领域具有巨大的应用前景。

“碳纳米管强度是同体积钢的100倍，重量却只有钢的1/6—1/7。”李清文解释说，碳纳米管的长径比达106以上，因而又被称作超级纤维。

碳纳米管的奇特之处还在于其特殊的电学性质，根据其结构不同，碳纳米管可展现出金属性和半导体性，为开发新型电子器件奠定了基础。

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