碳納米管在當(dāng)今社會(huì)生活中可以說(shuō)是應(yīng)用的比較多了,很多人可能不清楚,碳納米管根據(jù)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)可以分為單壁納米管,雙壁納米管和多壁納米管。不同的結(jié)構(gòu)具有使納米管適用于不同應(yīng)用的單獨(dú)屬性。由于其獨(dú)特的機(jī)械,電學(xué)和熱學(xué)性質(zhì),碳納米管為科學(xué)研究以及工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用提供了令人興奮的機(jī)會(huì)。碳納米管在復(fù)合材料行業(yè)中具有很大的潛力。那么碳納米管是如何制成的?
燭火自然形成碳納米管。但是,為了在研究和制成品的開(kāi)發(fā)中使用碳納米管,科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了更可靠的生產(chǎn)方法。盡管使用了多種生產(chǎn)方法,但化學(xué)氣相沉積,電弧放電和激光燒蝕是生產(chǎn)碳納米管的三種最常見(jiàn)方法。
在化學(xué)氣相沉積中,碳納米管由散布在基板上的金屬納米粒子種子生長(zhǎng)而成,并加熱到700攝氏度(1292華氏度)。引入該過(guò)程的兩種氣體開(kāi)始形成納米管。(由于金屬和電路之間的反應(yīng)性,有時(shí)用氧化鋯代替金屬來(lái)制備納米粒子種子。)化學(xué)氣相沉積是商業(yè)生產(chǎn)中最流行的方法。
電弧放電是用于合成碳納米管的第一種方法。將兩個(gè)首尾相連的碳棒電弧蒸發(fā)以形成碳納米管。盡管這是一種簡(jiǎn)單的方法,但必須將碳納米管與蒸氣和煙灰進(jìn)一步分離。
激光燒蝕在高溫下將脈沖激光和惰性氣體配對(duì)。脈沖激光使石墨汽化,從蒸汽中形成碳納米管。與電弧放電法一樣,必須進(jìn)一步純化碳納米管。
碳納米管是一種非常新的材料,歷史悠久。盡管還沒(méi)有因納米管而生病,但科學(xué)家在處理納米顆粒時(shí)仍在提倡謹(jǐn)慎。人類(lèi)的細(xì)胞可以處理有毒的異物,例如煙塵。但是,如果某個(gè)外來(lái)粒子太大或太小,則身體可能無(wú)法捕獲和處理該粒子。石棉就是這種情況。
潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)并非要引起警報(bào),但是,處理和使用碳納米管的人應(yīng)采取必要的預(yù)防措施,避免接觸。