碳 Nanotubes - 碳 Nanotubes (Buckytubes) 的历史记录和发展

包括的事宜

背景

碳 Nanotubes

Multiwall Nanotubes

Buckytubes

分子对价

分子不变性

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。

球碳

实际上,发现了什么不是仅仅一个唯一新的分子,然而新的分子无限选件类: 球碳。 每个球碳 - C60、 C70、 C 等等 - 拥有了本质特征的是一只纯碳笼子,与三其他被结合的每个原子在石墨。 不同于石墨,每个球碳正确地有与六角表面的一个变化的编号的 12 个五角形表面 (即, buckyball - C -60 有 20)。

AZoNano - 纳米技术 A 到 Z - 各种各样碳包括 buckminsterfullerene

各种各样碳。

有些球碳,象 C60,是球状的在形状,并且其他,象 C70,是长方形象橄榄球球。 理查 Smalley 博士在 1990年认可的,原则上,一个筒形球碳应该是可能的,加盖在每个末端,例如,由二个半球 C60,连接由管的一个平直的细分市场,与在其结构的仅六角部件。 在听说此概念的 Millie Dresselhaus,叫了这些想象的对象 “buckytubes”。

碳 Nanotubes

在事实,然而,发现了碳 nanotubes 30 年前,但是那时没充分地被赞赏了。 20世纪 50年代末,在美国联合碳化物的罗杰烟肉,查找了奇怪的新的碳纤维,当学习碳在情况下在其三态点附近时。 他观察了在间隔分隔的碳石墨的层看上去包括和石墨一样平面层碳的平直,空心管。 在 20 世纪 70 年代,内的 Morinobu 再观察了这些管,生产由一个气相进程。 的确,他甚而观察有些管包括在只单层可卷起的石墨。

Buckytube 或碳 nanotube

在 1991年,在球碳的发现和核实以后, Sumio NEC Iijima 观察了在炭精电放电形成的 multiwall nanotubes,并且二年后,他和唐纳德 IBM 的 Bethune 独立地观察了单一墙壁 nanotubes - buckytubes。 这些纯碳聚合物可能现在了解在球碳中,改变观念他们到分子,与特殊标识暗示的所有。 Nanotubes 是

Multiwall Nanotubes

现在,在 Iijima 的最初的观察以后的十年,我们非常知道关于 nanotubes 和筒形球碳。 我们知道 multiwall nanotubes 不变地导致与高频率结构上的缺陷。 (与他们的更大的关系,用于航空航天和体育用品应用的 5-20 微米直径石墨纤维比较, multiwall nanotubes 结构上是相当合理的; 然而,他们频繁地包含结构上的缺点的地区。) 所有物质科学家知道,它是不可避免地降低物质的有形资产缺陷的出现时间,例如力量。 材料的固有特性也许是举世无双的东西,但是典型地这份粒状材料的实际属性是仅一些百分比的什么材料将陈列,如果它结构上是理想的。 例如,一个结构上的缺陷例如在一条钢绳的一条微裂纹,将导致灾难性故障在 1-2% 这个理论上的抗断强度一将预测基于根本化工首席。

Buckytubes

相反, 是球碳,并且因而是分子: 如图 2. 所显示,纯碳理想,空心分子在一个六角保税的网络一起链接形成空心磁道。 管是无缝的,与开放或加盖的末端。 单一墙壁碳 nanotubes 直径比人发是 0.7 到 2 毫微米 (典型地大约 1.0 毫微米) - 100,000 次稀薄。 Buckytube 长度典型地是数百时期他们的直径。

分子对价

buckytubes 的分子方面是重要的。 每个原子在正确的安排。 这是与他们的更大,有缺陷的表兄弟的一个深刻区别。 对化学家,分子是一件特殊事情。 分子是完全的,并且对其身分通常相对地满意。 当分子面对以这个机会更改,即,经过与其他位的一个化学反应东西时,几乎总是有解决的一个相当重大的障碍。 其他,非分子 “东西”,当与其他东西面对,通常是快速更改,并且添加以新的部分做一更大全部。 金属是象这样: 金属大块显示在更多金属 (这在溶解,气体或者固相可能进行) 将适应添加,因为它没拥有分子完整性和不变性。

分子不变性

分子不变性的一个方面是化学变化的可靠性和可预测性。 使用热,分子可以被多种导致,意味,克服他们的障碍更改,例如。 但是基本上回应产品,当涉及分子时是一致的。 这不是真的更改非分子事情经过的那。 正二雪花不查找同样,金属二大块不查找同样: 雪花不是分子。 分子不变性的作用对有形资产是相等地深刻的。 什么材料的内在本质,那里是没有降低属性的缺陷。 您获得什么您获得。

来源: Carbon Nanotechnologies, Inc。

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

Date Added: Jun 17, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 20:30

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