Buckytubes - 塑料的附加

包括的事宜

背景

塑料的多才多艺的补白

新建应用程序

电子导电塑料

重要装载

Buckytubes 作为解决方法

机会

背景

此故事期初告诉许多次。 1985年,活动合流导致与一新的一个意外和无计划的实验显微镜造成在一个新的分子的发现上纯粹地由碳制成 - 要素化学家感觉那里是没什么更多了解。 Buckyballs - 在足球形状安排的六十个碳原子 - 被发现和这个化工世界,不必提及实际和物质世界,未曾是相同的。

塑料的多才多艺的补白

纯 buckytube 材料机械 (僵硬、力量,韧性),热量和电子属性启用一许多应用,从电池和燃料电池到纤维和电缆到配药学和生物医学的材料。 当一个人认为混和的 nanotubes 以其他材料改进现有的属性或提供新的,数十种另外的应用涌现。 使用作为补白在热塑性塑料和 thermosets 的 nanotubes,当优质 buckytube 材料的足够的数量变得可用启用这样调查,例如,讨论几年和只在最近进行迅速调查和发展。

其中一 20 世纪的后半局的最重要的技术开发是金属的大量的替换与塑料的。 大多数此替换在结构上的应用,塑料通过提供足够的力量或僵硬设计胜过钢和其他结构金属在更低的重量和费用。 金属永远将有在塑料,然而的一个关键属性,在电导率。 塑料是惊人地好电子装绝缘体工; 实际上,此属性提升许多对塑料的最普遍和最重要的用途。 然而,如果好解决方法存在使这些材料导电性,将充分地变宽对塑料的申请。

新建应用程序

这些应用程序方面包括: 抗静电,静电消散和电磁屏蔽和引人入胜的材料。 电磁干扰和保护无线电频率的干涉 (EMI/RFI),例如,是重要的在膝上型计算机、移动电话、传机和其他可移植的电子设备防止干涉用和从其他电子设备。 当前,为此没有适当的塑料材料,并且金属,在一种形式或别的,典型地被添加提供在电子设备盒、轰烈的大量的重量和制造费用的此功能。

电子导电塑料

对于有些应用,塑料用导电性材料装载多年来提供传导性。 最公用的补白是炭黑,是比较便宜的并且很好运作在许多应用。

重要装载

对炭黑的一个缺点作为导电性补白,然而,是要求的高装载提供传导性的期望级别。 是著名的被装载的装绝缘体工的传导性,例如聚合物树脂,增加与在一个经典 S 形曲线的补白装载。 即至重要装载,批量传导性更改一点,但是非常迅速地增加在添加更多补白。 这是,因为高批量传导性要求许多长的导电性路出现,获得,只有当装载很高,当任意地分配时时,导电性微粒 (即,炭黑) 可能形成长的链子。 此重要装载阈值高于请需要实际上是许多时间这些微粒是否在最佳的位置可能莫名其妙地安置形成与最小的装载的长的链子。 但是,当然,在大小上亚显微,这不可能执行。 很多炭黑在要求的冗余浪费在这些长的链子形成的阈电平上加强。

并且著名的是这个情况重要装载阈值显著减少,当长宽比 (对宽度的长度) 补白微粒增加。 这是,因为更长的微粒包括导电性路的一个长距离,而炭黑,是球状的,必须形成感人的微粒链子包括纤维型补白单独将包括的距离。

为什么是补白装载重要的?除重量储蓄外,当塑料用在 30 时的炭黑装载, 40,甚而 50% 由数量,经常是这个级别需要到达期望批量传导性,综合的机械性能严重地降低。 通常它根本不是可用的,并且典型地它不再 mouldable,频繁地是塑料零件临界性质。

Buckytubes 作为解决方法

Buckytubes 聘用解决方法。 首先, Buckytubes 是妙极电子导体,如上所述。 聚合物不是一个更好的导体,并且不可能找到更好的什么都。 (所谓的导电性聚合物,长链分子选件类与被共轭的中坚的,更将好被描述作为 molecularresistors; 他们内在地半导体。) 其次, Buckytubes 有现象地高长宽比。 各自的管是大约直径 (一半脱氧核糖核酸直径和大约 1/10,000 的 1 毫微米th 石墨纤维直径) 和 100-1000 长度毫微米。 因此, buckytubes 长宽比是大约 100-1000,比较大约 1 炭黑微粒的。 这通过向下推进重要装载级别完全地已经更改这场比赛,如上所述。 终于, buckytubes 自然形成,实际上是出生与,对导电性补白应用很可能是理想的形态学。 Buckytubes 自汇编到 “绳索”十对数百对齐的管,并行运行,分支和再结合。 当检查由电子显微镜术,查找的结尾任何这些绳索是极为难的。 因此,绳索形成在电子做可以被利用导电性被装载的综合的自然发生的非常长的导电性路。 最初的表示是请显著降低 buckytubes 装载要求到达传导性的一个特定级别比对于所有其他导电性补白。

机会

导电塑料的机会,以及 thermosets,充满 buckytubes 是丰富的。 非常低装载 (<0.1%) 提供抗静电和静电消散的应用。 一个示例在绘画汽车身体局部,越来越由塑料制成。 由于他们是装绝缘体工,塑料零件充电,造成他们静电地排斥在身体局部的浪花绘画形成的油漆小滴。 这导致很多浪费的油漆,是经济和一个环境问题。 一件导电性初级读本外套可以是应用的,但是该额外的处理步骤也是相当昂贵的。 在绘画工艺期间,理想的情形是使这个零件充分地导电性通过连接这个零件排泄充电组合到地面。

另一清楚的应用领域 buckytube 充满的塑料的在 EMI/RFI,如上所述,保护,有用途在可移植的电子的和辩护应用。 如果,出现电磁辐射的可能,好衰减可以获得在 buckytube 装载大约 1% 或,应该保持好机械稳定性,允许它被铸造。 这将表示在塑料的重大的突破并且启用变宽他们的用途。 对 buckytube 综合的其他辩护用途是类似重大的例如航空器和导弹的雷达吸收的或修改的材料。

被描述的应用程序方面利用他们贡献高附加值 buckytubes 的电导率。 然而,有在利用 buckytubes 热量和机械性能应用的发展的巨大承诺。 象被描述的电子应用这里,可能性是令人惊讶的。 稍候!

来源: Carbon Nanotechnologies, Inc。

关于此来源的更多信息请参观 Carbon Nanotechnologies, Inc。

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

Last Update: 11. June 2013 20:46

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