carbon nanotube是什麼意思，carbon nanotube的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
碳納米管；奈米碳管
例句
CURIOSITY.COM: What is a Carbon Nanotube?
什麼是碳納米管？
Carbon nanotube (CNT) is perfect material as field emission cathode.
碳納米管(CNT)作為理想的場發射陰極材料。
Carbon nanotube (CNT) are perfect material as field emission cathode.
碳納米管(CNT)作為理想的場發射陰極材料。
A carbon nanotube is, as its name suggests, a tiny cylinder of carbon atoms.
正如其表面意思一樣，碳納米管即由碳原子組成的微管。
The proposed device would place a microscopic iron crystal inside a carbon nanotube.
這種未來的設備會植入一個包含微小鐵晶體的碳納米管。
專業解析
碳納米管（Carbon Nanotube, CNT）是一種由碳原子構成的管狀納米材料，其結構可視為由單層或多層石墨烯片卷曲而成的一維納米結構。根據管壁層數，主要分為單壁碳納米管（SWCNT）和多壁碳納米管（MWCNT）。其直徑通常在納米尺度（1-100納米），長度可達微米甚至毫米級，具有極高的長徑比。
核心特性與結構
- 結構基礎：碳原子通過sp²雜化形成六邊形蜂窩狀晶格（石墨烯片），卷曲後形成無縫中空管狀結構。卷曲角度（手性）決定了其導電屬性（金屬性或半導體性）。
- 力學性能：理論拉伸強度高達100 GPa（約為鋼的100倍），同時兼具優異柔韌性，是已知最強韌的材料之一。
- 電學性能：單壁碳納米管可呈現金屬性或半導體性，載流子遷移率極高（可達10⁵ cm²/V·s），適用于高性能納米電子器件。
- 熱學性能：軸向熱導率超過3000 W/mK，優于金剛石，是理想的熱管理材料。
主要應用領域
- 電子與信息技術：用于場效應晶體管（FET）、柔性顯示屏電極、高頻集成電路互聯線，推動器件微型化。
- 複合材料增強：作為增強體添加到聚合物、金屬或陶瓷基體中，顯著提升材料強度、導電性和耐磨性，應用于航空航天結構件。
- 能源存儲與轉換：用作锂離子電池電極材料、超級電容器電極及燃料電池催化劑載體，提高能量密度和充放電效率。
- 生物醫學：藥物靶向遞送載體、生物傳感器探針及神經組織工程支架，利用其高比表面積和生物相容性。
- 傳感技術：高靈敏度氣體/化學傳感器，可檢測微量分子變化，用于環境監測與醫療診斷。
參考文獻：
- Iijima, S. Helical microtubules of graphitic carbon. Nature1991, 354, 56–58. Nature
- Treacy, M.M.J. Exceptionally high Young’s modulus observed for individual carbon nanotubes. Nature1996, 381, 678–680. Nature
- Tans, S.J. Individual single-wall carbon nanotubes as quantum wires. Nature1997, 386, 474–477. Nature
- Berber, S. Unusually high thermal conductivity in carbon nanotubes. Phys. Rev. Lett.2000, 84, 4613. APS
- Landi, B.J. Carbon nanotubes for lithium ion batteries. J. Mater. Res.2009, 24, 1896–1915. Cambridge Core
網絡擴展資料
碳納米管（Carbon Nanotube，簡稱CNT）是一種由碳原子構成的管狀納米材料，具有獨特的結構和性能。以下是詳細解釋：
一、基本定義
碳納米管是由單層或多層石墨烯片卷曲而成的中空管狀結構，屬于碳的同素異形體之一。其直徑一般為2~20納米，長度可達微米甚至毫米級，呈現典型的一維量子材料特性。
二、結構與分類
- 結構特征
- 碳原子以sp²雜化形成六邊形蜂窩狀晶格，局部可能夾雜五邊形或七邊形結構，導緻管身凹凸或封口。
- 層間距離約0.34納米，軸向長徑比極大（徑向納米級，軸向微米級）。
- 分類
- 單壁碳納米管：單層石墨烯卷曲而成，導電性隨螺旋角度變化（金屬性/半導體性）。
- 多壁碳納米管：多層石墨烯同軸嵌套，層數從數層到數十層。
三、核心性能
- 力學性能
楊氏模量約1 TPa（約為鋼的6倍），抗拉強度高達50-200 GPa（鋼的100倍），是目前已知比強度最高的材料。
- 電學性能
導電性優于石墨烯，金屬性碳納米管電導率接近銅，半導體性則可通過摻雜調控。
- 熱學性能
軸向導熱率約3000 W/(m·K)，是金剛石的2倍，但徑向導熱性較差。
- 化學穩定性
耐酸、堿腐蝕，可增強複合材料的抗氧化性。
四、主要應用
- 電子器件：用于場發射陰極、納米晶體管等。
- 複合材料：提升材料強度、導電性和熱穩定性。
- 能源領域：作為锂電池導電劑，改善電極導電性和锂離子遷移速率。
- 催化與傳感：用于催化劑載體和高靈敏度傳感器。
五、命名與發現
英文名稱為Carbon Nanotube（縮寫CNT），中文别稱“巴基管”。1991年由日本科學家飯島澄男通過高分辨電鏡首次發現。
如需更完整的分類或應用案例，可參考、3、8等來源。
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