碳纳米管阵列研究进展

在介绍CNT阵列性能的基础上,对国内外直接合成CNT阵列的方法进行了评述,重点阐述了各种方法的基本特点及CNT阵列的生长机理、结构控制和批量制备问题。进而探讨了CNT原生阵列、抽丝形成的CNT丝、以及CNT阵列分散后得到的CNTs在复合材料、力学增强、功能器件等方面的初步应用,展望了CNT阵列的发展趋势,指出低成本、大批量可控制备CNT阵列仍然是未来一段时间内国际研究热点。     

阵列式碳纳米管研究进展

阵列式碳纳米管(Aligned Carbon Nanotubes or ANTs)是指碳纳米管垂直于基底生长形成的碳纳米管阵列,在场发射管和生物传感器等领域具有潜在应用价值.介绍了阵列式碳纳米管的主要制备方法和应用.     

碳纳米管/天然橡胶热界面材料制备及热管理性能研究

热界面材料是解决现代高功率和高集成化电子器件热量聚集和耗散的有效手段。基于三维网络结构调控导热性能的策略,以三聚氰胺泡沫(MF)为骨架,采用化学表面改性制备碳纳米管三维网络结构(CNT),并采用真空浸润法制备碳纳米管/天然橡胶热界面复合材料(CNT/NR),研究CNT含量对材料微观结构、导热性能和热管理性能的影响。结果表明,当CNT的含量为2.2%(质量分数)时,CNT可附着于MF骨架并呈现完整连续的三维网络结构,其热界面复合材料垂直面外的导热率为1.58 W m^-1 K^-1,拉伸强度为12.9 MPa,断裂伸长率为489%,并具有显著的热管理性能,这表明CNT/NR热界面复合材料有望成为一种机具应用价值的热管理材料。     

定向碳纳米管阵列应用的研究进展

与普通碳纳米管相比,定向碳纳米管阵列因具有独特的结构和更优异的力学、电学和热学特性而备受关注。表面超疏水改性、功能材料及强化传热是定向碳纳米管阵列应用的三个主要方面。对定向碳纳米管阵列在这三个领域应用的最新研究进展进行总结和分析,重点阐述定向碳纳米管阵列实际应用中主要存在的问题以及发展方向。     

电声耦合效应对热界面材料导热性能影响的研究进展

随着摩尔定律的发展,在半导体器件、电池和生物医药器件尺度减小,结构精细,元器件的功率密度提高的趋势下,其对热界面材料的性能要求逐渐提高.微纳结构设计对材料的工作效率和使用寿命有很大影响.因此科研人员使用新的合成方案,结构设计,模拟及测量方法来改进热界面材料并提高电子器件的耐用持久性.本文综述了热界面材料的研究现状,分类...     

碳纳米管增强铝基复合材料的界面研究进展

碳纳米管以其稳定的结构、优异的力学性能,成为复合材料的理想增强相。其增强效果受多方面因素影响,界面是决定其增强效果的关键因素之一,也是金属基复合材料的研究重点。简要介绍了碳纳米管增强铝基(CNTs/Al)复合材料的界面结合机制及界面对复合材料性能的影响,评述了热膨胀系数、制备方法、碳纳米管纯度等多种因素对CNTs/Al复合材料界面的影响,并提出了改善界面的方法。     

碳纳米管/聚合物复合材料界面结合性能的研究进展

碳纳米管(CNT)优异的力学性能使其成为复合材料优选的增强体。CNT/聚合物复合材料的力学性能主要受其界面结合性能的影响。综述了CNT/聚合物复合材料界面结合性能的研究方法和研究现状。对CNT/聚合物复合材料界面结合性能的研究,实验上采用微观表征技术、拉曼光谱分析技术和纳米力学拔出法,分子模拟方法则是通过对CNT施加位移或外力模拟CNT从聚合物基体中的抽拔过程。概述了聚合物的类型、晶态结构以及CNT的手性、功能化处理等因素对CNT/聚合物复合材料界面结合性能的影响,并展望了CNT/聚合物复合材料界面结合性能未来研究的重点方向。     

碳纳米管增强铝基复合材料界面控制研究进展

碳纳米管被认为是下一代最理想的铝基复合材料增强相,其与铝基体的界面结合情况是影响复合材料性能的重要因素之一。介绍了碳纳米管与铝基体界面反应条件以及界面反应产物对复合材料性能的影响,从碳纳米管表面金属包裹、碳纳米管表面化学键的修饰、制备工艺参数等方面综述了界面优化的方法,并讨论了界面优化对碳纳米管增强效率的影响。     

科学家开发出新型热界面材料

正聚合物材料通常都是热绝缘体,但美国研究人员通过电聚合过程使聚合物纤维排成整齐阵列,形成一种新型热界面材料,导热性能在原有基础上提高了20倍。新材料能够在高达200℃的温度下可靠操作,可用于散热片中帮助服务器、汽车、高亮度LED(发光二极管)中的电子设备散热。该研究成果提前发表在近日《自然纳米技术》杂志网络版上。随着电子设备功能越来越强、体型越来越小,散热问题也变得越来越复杂。工程师们一直在寻找更好的热界面材料,来帮助电子设备有效散热。非晶态聚合物材料是热     

碳纳米管吸波材料研究进展

介绍了碳纳米管的结构和性能特点,归纳和分析了碳纳米管吸波材料的最新进展,并提出了现有研究中存在的不足及进一步研究的方向。目前碳纳米管吸波材料的研究主要集中在不同结构碳纳米管吸波材料、磁性金属/碳纳米管复合吸波材料、稀土/碳纳米管复合吸波材料、铁氧体/碳纳米管复合吸波材料、聚合物/碳纳米管复合吸波材料以及陶瓷/碳纳米管复合吸波材料。对碳纳米管进行形貌控制、结构优化、表面修饰、复合掺杂改性以及界面结合和耐温性能的强化,是碳纳米管吸波材料今后的发展方向。     

State of the Art of Carbon Nanotube Fibers: Opportunities and Challenges

The superb mechanical and physical properties of individual carbon nanotubes (CNTs) have provided the impetus for researchers in developing high‐performance continuous fibers based upon CNTs. The reported high specific strength, specific stiffness and electrical conductivity of CNT fibers demonstrate the potential of their wide application in many fields. In this review paper, we assess the state of the art advances in CNT‐based continuous fibers in terms of their fabrication methods, characterization and modeling of mechanical and physical properties, and applications. The opportunities and challenges in CNT fiber research are also discussed.     

State of the Art of Single‐Walled Carbon Nanotube Synthesis on Surfaces

Single‐walled carbon nanotubes (SWNTs) directly synthesized on surfaces are promising building blocks for nanoelectronics. The structures and the arrangement of the SWNTs on surfaces determine the quality and density of the fabricated nanoelectronics, implying the importance of structure controlled growth of SWNTs on surfaces. This review summarizes the recent research status in controlling the orientation, length, density, diameter, metallicity, and chirality of SWNTs directly synthesized on surfaces by chemical vapor deposition, together with a session presenting the characterization method of the chirality of SWNTs. Finally, the remaining major challenges are discussed and future research directions are proposed.     

Template-Growth of Highly Ordered Carbon Nanotube Arrays on Silicon

This paper reports on the success in and the key conditions for direct growth of carbon nanotubes of unprecedented uniformity on silicon. The uniformity is ensured through the growth within the highly ordered nanopores of an alumina oxide template, which is in turn formed on silicon through anodization of aluminum of unprecedented thickness evaporated on silicon. The formation of highly ordered nanopore array by anodization of thick aluminum evaporated on a noncompliant substrate such as silicon is made possible through a specially designed process for evaporating thick aluminum of high quality and good adhesion.     

微图形定向碳纳米管场发射阵列冷阴极的研究

本文介绍了一种微图形化碳纳米管场发射阵列冷阴极,每个图形的直径仅为1μm,构成一个发射单元。制作工艺如下：首先在硅（100）基片上沉积氮化钛缓冲层,然后采用曝光工艺获得直径为1μm的胶孔阵列,沉积催化剂铁,最后采用直流等离子体增强化学气相沉积（DC-PECVD）生长直立的碳纳米管。并对17500个发射单元的阵列阴极进行了表面形貌表征及场发射特性测试。结果表明,碳纳米管阵列阴极的一致性较好;最低开启电场为1 V/μm;电场为17 V/μm时,测得的电流密度已达到90 mA/cm^2;发射电流为550μA时,在2.5 h内的波动小于5.6%。     

螺旋状碳纳米管的热传导系数

分析了螺旋状碳纳米管沿其轴向的热传导特性,给出了螺旋碳纳米管轴向热传导系数ks的经验表达式。为验证ks公式的有效性,还将螺旋碳纳米管ks的理论解和相应的有限元结果进行了比较。结果发现,螺旋碳纳米管的ks理论解和有限元结果较为接近。本文螺旋碳纳米管的轴向热传导系数ks表达式对人们进一步研究螺旋碳纳米管的热学特性具有重要的参考意义。     

碳纳米管冷阴极大电流发射机理的研究

本文对碳纳米管冷阴极的场致发射机理进行了理论和实验研究.研究发现,如果场致发射冷阴极的发射面积很小,有可能得到较大的发射电流密度.当发射面积增加时,冷阴极的平均发射电流密度迅速下降,很难得到大的束电流.研究表明,在碳纳米管冷阴极的场致发射现象中,边沿场的场致发射现象起着非常重要作用.如果仅仅增加发射面积,边沿发射电流增加不多,这导致了平均发射电流密度的下降.因此,在阴极结构中增加发射体的边沿,则可有效提高阴极的发射电流.