Buckytubes - Добавка Для Пластмасс

Покрытые Темы

Предпосылка

Разносторонний Заполнитель для Пластмасс

Новые Применения

Электрически Проводные Пластмассы

Критическая Нагрузка

Buckytubes Как Разрешение

Возможности

Предпосылка

Говорило началу этого рассказа много времен. В 1985, стечении из случаев водить к непредвиденному и незапланированному эксперименту с новым видом микроскопа приводящ к в открытии новой молекулы сделанной чисто из углерода - очень химики элемента чувствуемые там были ничего больше выучить около. Buckyballs - 60 атомов углерода аранжированных в форме шарика футбола - было открыно и химический мир, не упоминать медицинского осмотра и материальных миров, никогда не было бы этим же.

Разносторонний Заполнитель для Пластмасс

Механически (жесткость, прочность, твёрдость), восходящий поток теплого воздуха и электрические свойства чисто материалов buckytube включают множество применений, от батарей и отсеков топливного бака к волокнам и кабелей к pharmaceutics и биомедицинским материалам. Счеты дополнительных применений вытекают когда думать смешивая nanotubes с другими материалами для того чтобы улучшить существующие свойства или обеспечить новые одни. Используя nanotubes как заполнители в термопласте и thermosets, например, обсуждает на несколько лет, и только недавно проходит быстрые исследование и развитие по мере того как будут, что доступными включают достаточные количества высокомарочного материала buckytube такие исследования.

Одно из самых важных развитий технологии второй половины двадцатого век было существенной заменой металлов с пластмассами. Большая Часть из этой замены в структурных применениях, где пластмассы были проектированы для того чтобы делать сталь и другие структурные металлы лучше путем обеспечивать адекватние прочность или жесткость на более низких весе и цене. Ключевое свойство которое металлы всегда будут иметь над пластмассами, однако, в электрической проводимости. Пластмассы изумительн хорошие электрические изоляторы; в действительности, это свойство дает подъем к много из самых широко распространённых и самых важных польз пластмасс. Однако, применения для пластмасс были бы расширены существенно если хорошие разрешения существовали для того чтобы сделать эти материалы проводным.

Новые Применения

Эти зоны применения включают: противостатический, электростатический неконсервативный, и электромагнитный защищать и absorbing материалы. Электромагнитное взаимодействие и взаимодействие радиочастоты (EMI/RFI) защищая, например, необходимы в портативных компьютерах, сотовых телефонах, пейджерах и других портативных электронных устройствах для того чтобы предотвратить взаимодействие с и от другой радиотехнической аппаратурой. В настоящее время, не соответствующий пластичный материал в этой цели, и добавлены, что обеспечивает металл, в одной форме или других, типично эту функцию в случаях радиотехнической аппаратуры, imposing существенном весе и расходе изготавливания.

Электрически Проводные Пластмассы

Для некоторых применений, пластмассы нагружены с проводными материалами на леты для того чтобы обеспечить проводимость. Самый общий заполнитель чернота углерода, которая относительно недорог и работает хорошо в много применений.

Критическая Нагрузка

Один недостаток к черноте углерода как проводной заполнитель, однако, высокая нагрузка необходим, что обеспечил пожеланный уровень проводимости. Он известен что проводимость заполненного изолятора, как смолаа полимера, увеличивает с нагрузкой заполнителя в классицистическую S-Кривый. То есть, до критической нагрузки, навальная проводимость изменяет немногую, но увеличивает очень быстро по добавлять как раз бит больше заполнителя. Это потому что высокая навальная проводимость требует присутсвия много длинних проводных тропа, которые получены только когда нагрузка настолько высока что когда беспорядочно распределенный, проводные частицы (например, чернота углерода) правоподобно для того чтобы сформировать длинние цепи. Этот критический порог нагрузки фактически много времен более высоко чем потребовал если как-то эти частицы смогли быть помещены в оптимальных положениях для того чтобы сформировать длинние цепи с минимальной нагрузкой. Но, конечно, быть субмикроном в размере, этом нельзя сделать. Много черноты углерода расточительствована в дублировании необходима, что построила вверх над уровнем порога где эти длинние цепи формируют.

Также известен факт что критический порог нагрузки уменьшает драматически по мере того как коэффициент сжатия (длина к ширине) частиц заполнителя увеличивает. Это потому что более длинние частицы покрывают дистанцияо огромного размера проводного тропа, тогда как чернота углерода, которая сфероидовидна, должна сформировать цепь касающих частиц для того чтобы покрыть расстояние которое волокн-форменный заполнитель покрыл бы собой.

Почему нагрузка заполнителя важна? Кроме сбережений веса, когда пластмасса будет нагружена с чернотой углерода на 30, необходимо, даже 50% томом, который часто уровень было нужно достигнуть пожеланную навальную проводимость, механически свойства смеси строго ухудшены. Часто она не годна к употреблению на всех, и типично она больше не mouldable, которая часто самое критическое свойство пластичных частей.

Buckytubes Как Разрешение

Предложение Buckytubes разрешение. Во-первых, Buckytubes фантастические электрические проводники, как описано выше. Никакой полимер нет более лучшего проводника и никакое более лучшее правоподобно быть найденным. (Так Называемые проводные полимеры, тип молекул с длинной цепью с проспряганным костяком, более лучше были бы описаны как molecularresistors; они внутреннеприсуще semiconducting.) Во-вторых, Buckytubes имеет феноменальн высокий коэффициент сжатия. Индивидуальные пробки около 1 nm в диаметре (около половине диаметра ДНА, и около 1/10,000th диаметра волокон графита), и 100-1000 nm в длине. Таким Образом, коэффициент сжатия buckytubes вокруг 100-1000, сравнено с около 1 для частиц черноты углерода. Это уже изменяет игру полностью, путем нажимать критический уровень нагрузки вниз, как описано выше. Окончательно, buckytubes естественно формируют, в действительности рождены с, словотолкование которое вероятно идеально для проводных применений заполнителя. Buckytubes собственн-собирает в «веревочки» 10 к сотниам выровнянных пробок, идущей стороны - мимо - сторона, разветвляя и перекомбинируя. Рассматривано электронной микроскопией, exceedingly трудно найти конец любых из этих веревочек. Таким Образом, веревочки формируют естественно - происходящ очень длинние проводные тропа которые можно эксплуатировать в делать электрически проводные заполненные смеси. Начальные индикации что драматически понизьте нагрузки buckytubes требуйте, что достигнуть, котор дали уровень проводимости чем для любых других проводных заполнителей.

Возможности

Возможности для проводных пластмасс, так же, как thermosets, заполненные с buckytubes обильны. Очень низкие нагрузки (<0.1%) обеспечивают для противостатических и электростатических неконсервативных применений. Один пример в частях тела автомобиля картины, которые все больше и больше сделаны из пластмасс. Потому Что они изоляторы, пластичные части поручают вверх, которые причиняют их оттолкнуть электростатически капельками краски сформированными в брызг-картине частей тела. Это приводит к в много расточительствованной краски, которая и хозяйственное и проблема окружающей среды. Проводное пальто праймера может быть прикладной, но тот экстренный обрабатывая шаг также довольно дорог. идеально ситуация сделать часть саму достаточно проводным для того чтобы стечь прочь строение обязанности вверх путем соединять часть к земле во время процесса картины.

Другая обширная зона применения для buckytube-заполненных пластмасс в EMI/RFI защищая, которое имеет пользы, как описано выше, в портативной электронике, и применениях обороны. Если, как появляется правоподобной, хорошей амортизации электромагнитного излучения можно достигнуть на нагрузках buckytube на заказ 1% или более менее, то хорошая механически стабилность должна быть поддержана, позволяющ ей быть отлитым в форму. Это представило бы значительно прорыв в пластмассах и включило бы расширять их польз. Другие пользы обороны смесей buckytube подобно значительно как радиолокатор-поглощая или дорабатывая материал для воздушных судн и ракет.

Описанные зоны применения как раз используют электрическую проводимость buckytubes где они способствуют самое высокое добавочное значение. Однако, большой посыл в развитии применений которые эксплуатируют термальные и механически свойства buckytubes также. Как электрические применения описанные здесь, возможности разум испуг. Настроенное Пребывание!

Источник: Углерод Нанотехнологии, Inc.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Углерод Нанотехнологии, Inc.

Date Added: Sep 22, 2003 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 11. June 2013 21:05

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit