碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料,主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。它的径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径一般为2~20nm。
根据其结构,碳纳米管可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管两种。单壁碳纳米管由一个单一的圆柱形碳分子层构成,而多壁碳纳米管则是由多个碳分子层圆柱形结构串联组成的。此外,碳纳米管还可以根据碳六边形沿轴向的不同取向分为锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。
碳纳米管自1991年被发现以来,由于其独特的结构及优良的力学、电学和化学等性能,在复合材料、电子器件、荧光标记等多个领域呈现出广阔的应用前景。例如,碳纳米管可以用作储氢材料、半导体及场发射材料等。同时,它还具有韧性高、导电性强等特点,兼具金属性和半导体性,因此在很多领域都有重要的应用潜力。
关于碳纳米管,北京清析技术研究院可提供导电性、强度、耐冲击性、防静电性、耐磨损检测、稳定性检测、比表面积、表面电荷、热稳定性、光学性质、光吸收度、电学性质、摩擦学性质、催化性质、热传递系数、热导率、力学性质、弹性系数、拉伸强度、断裂伸长率、纤维度数、结构特征、模量、耐高温检测、热膨胀系数、抵抗热变性能等检测项目。同时,北京清析技术研究院可对多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、纳米线型碳纳米管、短碳纳米管、长碳纳米管、碳纳米草席、碳纳米球、碳纳米棒、碳纳米蔓、碳纳米针、碳纳米锥、氮掺杂碳纳米管、硼掺杂碳纳米管、磷掺杂碳纳米管、硫掺杂碳纳米管、氧掺杂碳纳米管等碳纳米管进行检测。
检测方法
1、扫描电镜
扫描电镜(sem)是一种常用的表面形态分析方法,适用于表面形貌复杂、具有微纳米级别结构的材料。对于碳纳米管,sem可以检测其外形、长度、直径和分散度等物理性质。
2、透射电镜
透射电镜(tem)是一种利用电子束穿过样品并在显微镜内形成图像的技术,适用于研究样品的内部结构和形态。对于碳纳米管,tem可以检测其形态、长度、直径、壁厚以及内部结构等物理性质。
3、x射线衍射
x射线衍射(xrd)是一种非常有用的物理测试方法,可以检测化合物的晶体结构、晶面间距和物质的相对论。对于碳纳米管,xrd可以确定其结晶度、晶面间距和结构性质。
4、拉曼光谱
拉曼光谱是一种非常有用的光谱测试方法,可以在材料表面产生散射现象,获得材料内部的结构信息。对于碳纳米管,拉曼光谱可以检测其结构、直径、壁厚以及它们之间的耦合模式。
5、热重分析
热重分析(tga)是一种用于测量材料在不同热条件下重量变化的技术,可以评估材料的稳定性和热性质。对于碳纳米管,tga可以检测它们的热稳定性和热性质,以及它们在不同温度下的氧化反应。
检测标准
1、gb/t 24491-2009 多壁碳纳米管
2、gb/t 33818-2017 碳纳米管导电浆料
3、jc/t 2144-2012 碳纳米管纯度试验方法
4、gb/t 26826-2011 碳纳米管直径的测量方法
5、pd iec ts 62607-2-4:2020 纳米制造 关键控制特性碳纳米管材料 测定单个碳纳米管电阻的测试方法
6、gb/t 39978-2021 纳米技术 碳纳米管粉体电阻率四探针法
7、ks c iec 62624-2017 碳纳米管电性能测试方法
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