Buckytubes - 塑料的附加

包括的事宜

背景

塑料的多才多藝的補白

新建應用程序

電子導電塑料

重要裝載

Buckytubes 作為解決方法

機會

背景

此故事期初告訴許多次。 1985年,活動合流導致與一种新的一個意外和無計劃的實驗顯微鏡造成在一個新的分子的發現上純粹地由碳製成 - 要素化學家感覺那裡是沒什麼更多瞭解。 Buckyballs - 在足球形狀安排的六十個碳原子 - 被發現和這個化工世界,不必提及實際和物質世界,未曾是相同的。

塑料的多才多藝的補白

純 buckytube 材料機械 (僵硬、力量,韌性),熱量和電子屬性啟用一許多應用,從電池和燃料電池到纖維和電纜到配藥學和生物醫學的材料。 當一個人認為混和的 nanotubes 以其他材料改進現有的屬性或提供新的,數十種另外的應用湧現。 使用作為補白在熱塑性塑料和 thermosets 的 nanotubes,當優質 buckytube 材料的足够的數量變得可用啟用這樣調查,例如,討論幾年和只在最近進行迅速調查和發展。

其中一 20 世紀的後半局的最重要的技術開發是金屬的大量的替換與塑料的。 大多數此替換在結構上的應用,塑料通過提供足够的力量或僵硬設計勝過鋼和其他結構金屬在更低的重量和費用。 金屬永遠將有在塑料,然而的一個關鍵屬性,在電導率。 塑料是驚人地好電子裝绝緣體工; 實際上,此屬性提升許多對塑料的最普遍和最重要的用途。 然而,如果好解決方法存在使這些材料導電性,將充分地變寬對塑料的申請。

新建應用程序

這些應用程序方面包括: 抗靜電,靜電消散和電磁屏蔽和引人入勝的材料。 電磁干擾和保護無線電頻率的干涉 (EMI/RFI),例如,是重要的在膝上型計算機、移動電話、傳機和其他可移植的電子設備防止干涉用和從其他電子設備。 當前,為此沒有適當的塑料材料,并且金屬,在一種形式或別的,典型地被添加提供在電子設備盒、轟烈的大量的重量和製造費用的此功能。

電子導電塑料

對於有些應用,塑料用導電性材料裝載多年來提供傳導性。 最公用的補白是炭黑,是比較便宜的并且很好運作在許多應用。

重要裝載

對炭黑的一個缺點作為導電性補白,然而,是要求的高裝載提供傳導性的期望級別。 是著名的被裝載的裝绝緣體工的傳導性,例如聚合物樹脂,增加與在一個經典 S 形曲線的補白裝載。 即至重要裝載,批量傳導性更改一點,但是非常迅速地增加在添加更多補白。 這是,因為高批量傳導性要求許多長的導電性路出現,獲得,只有當裝載很高,當任意地分配時時,導電性微粒 (即,炭黑) 可能形成長的鏈子。 此重要裝載閾值高於请需要實際上是許多時間這些微粒是否在最佳的位置可能莫名其妙地安置形成與最小的裝載的長的鏈子。 但是,當然,在大小上亞顯微,這不可能執行。 很多炭黑在要求的冗餘浪費在這些長的鏈子形成的閾電平上加強。

並且著名的是這個情況重要裝載閾值顯著減少,當長寬比 (對寬度的長度) 補白微粒增加。 這是,因為更長的微粒包括導電性路的一個長距離,而炭黑,是球狀的,必須形成感人的微粒鏈子包括纖維型補白單獨將包括的距離。

為什麼是補白裝載重要的?除重量儲蓄外,當塑料用在 30 時的炭黑裝載, 40,甚而 50% 由數量,經常是這個級別需要到達期望批量傳導性,綜合的機械性能嚴重地降低。 通常它根本不是可用的,并且典型地它不再 mouldable,頻繁地是塑料零件臨界性質。

Buckytubes 作為解決方法

Buckytubes 聘用解決方法。 首先, Buckytubes 是妙極電子導體,如上所述。 聚合物不是一個更好的導體,并且不可能找到更好的什么都。 (所謂的導電性聚合物,長鏈分子選件類與被共軛的中堅的,更將好被描述作為 molecularresistors; 他們內在地半導體。) 其次, Buckytubes 有現象地高長寬比。 各自的管是大約直徑 (一半脫氧核糖核酸直徑和大約 1/10,000 的 1 毫微米th 石墨纖維直徑) 和 100-1000 長度毫微米。 因此, buckytubes 長寬比是大約 100-1000,比較大約 1 炭黑微粒的。 這通過向下推進重要裝載級別完全地已經更改這場比賽,如上所述。 終於, buckytubes 自然形成,實際上是出生與,對導電性補白應用很可能是理想的形態學。 Buckytubes 自彙編到 「繩索」十對數百對齊的管,並行運行,分支和再結合。 當檢查由電子顯微鏡術,查找的結尾任何這些繩索是極為難的。 因此,繩索形成在電子做可以被利用導電性被裝載的綜合的自然發生的非常長的導電性路。 最初的表示是请顯著降低 buckytubes 裝載要求到達傳導性的一個特定級別比對於所有其他導電性補白。

機會

導電塑料的機會,以及 thermosets,充滿 buckytubes 是豐富的。 非常低裝載 (<0.1%) 提供抗靜電和靜電消散的應用。 一個示例在繪畫汽車身體局部,越來越由塑料製成。 由於他們是裝绝緣體工,塑料零件充電,造成他們靜電地排斥在身體局部的浪花繪畫形成的油漆小滴。 這導致很多浪費的油漆,是經濟和一個環境問題。 一件導電性初級讀本外套可以是應用的,但是該額外的處理步驟也是相當昂貴的。 在繪畫工藝期間,理想的情形是使這個零件充分地導電性通過連接這個零件排泄充電組合到地面。

另一清楚的應用領域 buckytube 充滿的塑料的在 EMI/RFI,如上所述,保護,有用途在可移植的電子的和辯護應用。 如果,出現電磁輻射的可能,好衰減可以獲得在 buckytube 裝載大約 1% 或,應該保持好機械穩定性,允許它被鑄造。 這將表示在塑料的重大的突破并且啟用變寬他們的用途。 對 buckytube 綜合的其他辯護用途是類似重大的例如航空器和導彈的雷達吸收的或修改的材料。

被描述的應用程序方面利用他們貢獻高附加值 buckytubes 的電導率。 然而,有在利用 buckytubes 熱量和機械性能應用的發展的巨大承諾。 像被描述的電子應用這裡,可能性是令人驚訝的。 稍候!

來源: Carbon Nanotechnologies, Inc。

關於此來源的更多信息请請參觀 Carbon Nanotechnologies, Inc。

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

Last Update: 11. June 2013 20:48

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