Varför kallas kolnanorör kungen av nya material?

1. Styrkan är 100 gånger högre än stål, densitet endast 1/6 - Mechanical King

Kolnanorör är ett av de bästa mekaniska prestandamaterialen som någonsin upptäckts av mänskligheten. Draghållfastheten är 100 gånger den för stål, medan vikten bara är 1/6 av stålets - verkligen "lätt men stark."

Kolnanorör kallas "Kungen av nya material", och deras mekaniska egenskaper är det mest imponerande "trumfkortet".

Enligt teoretiska beräkningar är hållfastheten hos kolnanorör 100 gånger den hos stål, Youngs modul är nästan 6 gånger den hos stål, och densiteten är bara 1/6 av stål. En jämförelse som citeras i sammanställt material från den kinesiska vetenskapsakademin är ännu mer intuitivt: jämfört med ASTM A228 hög-hållfast stål är hållfastheten hos kolnanorör 270 gånger större och elasticiteten är cirka 5 gånger större.

Ännu mer anmärkningsvärt är att kolnanorör är "hårda men inte spröda." När de utsätts för ett enormt yttre tryck kan kolnanorör böjas, krullas eller till och med vridas, men de går inte sönder. När den yttre kraften släpps återgår de till sin ursprungliga form. Denna kombination av "stark + tuff" är extremt sällsynt i tekniska material.

Det är också därför som forskare föreställer sig att använda kolnanorör för att bygga en "rymdhiss" - det är det enda kända materialet som för närvarande kan sträcka sig över en sträcka på 380 000 kilometer utan att brytas av sin egen vikt.

2. Konduktivitet näst efter supraledare - Electrical King

Den elektriska ledningsförmågan hos kolnanorör är teoretiskt sett näst efter supraledare. Deras nuvarande-bärkapacitet är 1 000 gånger så stor som koppar, och de är det enda enskilda materialet som kan fungera som både metall och halvledare.

Kolnanorörens "kungliga aura" ligger inte bara i att "stå emot" utan också i att "sända snabbt."

I kolnanorör är kolatomer ordnade i en regelbunden hexagonal bikakestruktur. Under den här strukturen är konjugationseffekten betydande, vilket gör att elektroner kan bryta sig loss från enskilda kolatomer och röra sig fritt över ett större område. Teoretiskt sett är den elektriska ledningsförmågan hos kolnanorör näst efter supraledare.

För att uttrycka det i datatermer: den nuvarande-bärförmågan för kolnanorör är 1 000 gånger den för koppartråd.

Ännu viktigare, beroende på "rullningsvinkeln" (kiralitet), kan kolnanorör vara antingen metalliska eller halvledande - och till och med olika delar av samma rör kan uppvisa olika konduktivitet. De kan fungera både som ledningar och som chips, vilket gör deras användningspotential inom elektronikområdet oöverträffad.

Forskning visar att nanorörsprocessorer i kol går 2 gånger snabbare än kiselprocessorer, samtidigt som de bara förbrukar 1/3 av strömmen. När kolnanorör helt ersätter kisel, kan "Silicon Valley" verkligen behöva byta namn.

3. Värmeledningsförmågan är 3-6 gånger högre än Diamond - Thermal King

Kolnanorör är ett av de bästa värmeledande materialen som är kända hittills, med en teoretisk värmeledningsförmåga som är ungefär 3-6 gånger högre än diamant.

Värmeledningsförmåga är en nyckelindikator för att avgöra om ett material kan användas i elektroniska enheter med hög-effekt och termisk hantering av rymdfarkoster.

Diamant har länge ansetts vara den bästa naturliga värmeledaren, men kolnanorör slår detta rekord. Teoretiskt sett är den termiska ledningsförmågan för kolnanorör ungefär 3-6 gånger den för diamant. Ett enkelväggigt kolnanorör vid rumstemperatur kan uppnå en värmeledningsförmåga på upp till 3500 W·m⁻¹·K⁻¹, vilket överträffar diamant.

Kolnanorör kan snabbt leda värme längs sin längd. Denna "riktade värmeledningsfunktion" gör dem till idealiska material för spånvärmeavledning och termiskt skydd för rymdfarkoster.

4. Syra- och alkalibeständig, oxidationsbeständig, kan absorbera vågor - kemisk och funktionell kung

Kolnanorör har utmärkt kemisk stabilitet, motstår syror och alkalier och oxidation. De kan också effektivt absorbera mikrovågor och utmärker sig i smygmaterial, elektromagnetisk skärmning och andra fält.

Kolnanorörens "kungliga aura" är inte begränsad till mekanik, elektricitet och värme - de är också mycket "hållbara".

Kolnanorör är kemiskt stabila, med syra- och alkaliresistens. Att lägga till kolnanorör till polymerkompositer kan förbättra syrabeständigheten och oxidationsbeständigheten hos själva materialen, vilket gör dem lämpliga för krävande miljöer som rymd, flyg, nationellt försvar och militära tillämpningar.

Det finns också en unik "trumfkort"-funktion - vågabsorption. På grund av sin speciella struktur och dielektriska egenskaper uppvisar kolnanorör stark bredbandsmikrovågsabsorptionsprestanda, som kan användas i smygmaterial, elektromagnetiska skärmningsmaterial och ekofria kammarabsorberande material. Detta innebär att framtida stealth-stridsflygplan och elektromagnetisk skyddsutrustning kan förlita sig på detta "svarta guld"-material.

5. Täcker redan flyg → Fordon → Sportartiklar - Application King

Tillämpningarna av kolnanorör har redan flyttats från "science fiction" till verkligheten och sträcker sig över biljoner-yuanmarknader som flyg-, bil-, energi- och sportartiklar, och går mot hundra-miljarder-yuan i industriell skala.

"Kungen av nya material" "regerar" inte bara i laboratoriet. Användningslandskapet för kolnanorör expanderar snabbt.

Flyg och rymd:Kolnanorör/aluminiummatriskompositer har redan använts i mellansektionerna av Long March 12-raketen, vilket ger lättvikt och hög hållfasthet - verkligen ett material som "har varit i rymden".

Bilindustri:Kolnanorör-förstärkta polymerkompositer har använts i avgassystem och karosskomponenter. En minskning av fordonsvikten med 25 % kan minska råoljeförbrukningen med upp till 250 miljoner fat årligen.

Sportartiklar:Kolnanorör har kommit in i avancerad-sportutrustning som tennisracketar, cykelramar och golfklubbor - lättare, starkare och mer hållbara.

Energi/litiumbatterier:Som en ledande tillsats har kolnanorör använts i stor utsträckning inom litiumbatteriindustrin, med efterfrågan som växer med en sammansatt årlig tillväxttakt på 40,8 %.

Från raketer till racketar, från batterier till smygstridsflygplan, kolnanorör förvandlas från ett "laboratoriemirakel" till ett "industriellt vitamin".

Shandong Tanfeng Nytt Material: Den industriella promotören av Kinas "King of New Materials"

Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. främjar lokaliseringen av kolnanorör, med en månatlig produktion på 200 ton, som täcker hela sortimentet av enkel-väggiga/fler-väggiga rör och strategiskt placerade i sju stora riktningar inklusive nya energifordon, flyg och järnvägstransit.

Kolnanorör kallas "kungen av nya material", men en "kung" behöver också någon som "bjuder in" den från laboratoriet till produktionslinjen.

Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. är exakt ett sådant företag. Företaget har mer än tio aktiva patent relaterade till kolnanorör och kisel-kolanodmaterial. Dess produkter täcker hela sortimentet av enkel-kolnanorör, fler-kolnanorör, ledande pastor och kisel-kolanodmaterial.

Företagets produkter i TF-400-serien har använts i modifierade material med hög-ledningsförmåga och hög-värmeledningsförmåga, med utmärkt värme- och korrosionsbeständighet. Tanfeng New Material driver "Kungen av nya material" mot ett bredare industriellt slagfält med kraften i kinesisk tillverkning.

Sammanfattning av en-mening:Kolnanorör kallas "Kungen av nya material" inte för att de utmärker sig i en viss egenskap, utan för att de samtidigt har fem "trumfkort": starkast, mest ledande, bästa värmeöverföring, stabilaste och bredaste tillämpning.

Från upptäckten av kolnanorör av den japanska vetenskapsmannen Sumio Iijima 1991, till deras användning i viktminskning på Long March 12-raketen, till Shandong Tanfeng New Materials månatliga produktion på 200 ton för att främja lokalisering av - kolnanorör kliver ner från tronen av "King of Materials, som behöver bli starkare och lättare" snabbare." Detta är den sanna anledningen till att de förtjänar titeln "Kung".