<i id="p68vv"><noscript id="p68vv"></noscript></i>
    <track id="p68vv"></track>

      <video id="p68vv"></video>
    <track id="p68vv"></track>
    <u id="p68vv"><bdo id="p68vv"></bdo></u>

  1. <wbr id="p68vv"><ins id="p68vv"><progress id="p68vv"></progress></ins></wbr>
    <code id="p68vv"></code>
      <output id="p68vv"><optgroup id="p68vv"></optgroup></output>
  2. 碳納米管導(dǎo)體材料研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展方向綜述
    2019-05-09 09:47:49 作者:本網(wǎng)整理 來(lái)源:材料牛 分享至:

    【引言】


    航天活動(dòng)對(duì)人類文明和社會(huì)進(jìn)步的影響不言而喻。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),以美國(guó)為首的航天強(qiáng)國(guó)不斷將各種航天器載入太空,試圖更進(jìn)一步地揭開宇宙的“神秘面紗”。而美國(guó)去年提出“2024年前建成月球軌道基地、搭建地球與深空間的橋梁、開啟國(guó)際‘深空門’”的雄心勃勃的目標(biāo),則正將深空探索(Deep Space Exploration)推向新的制高點(diǎn)。面對(duì)復(fù)雜、苛刻甚至未知的太空環(huán)境以及極高的空間發(fā)射成本,全新一代高性能材料(超強(qiáng)、超輕、穩(wěn)定、多功能)的研發(fā)及應(yīng)用無(wú)疑是深空探索技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力之一。其中,作為節(jié)約成本的關(guān)鍵,超強(qiáng)、超輕結(jié)構(gòu)材料一直是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),縱觀材料界發(fā)展歷史,不難發(fā)現(xiàn)近代頻繁誕生的超強(qiáng)、超輕結(jié)構(gòu)材料多數(shù)就是為航天技術(shù)而生,或首先在航天領(lǐng)域得到發(fā)展和應(yīng)用。而隨著深空探索邁向更深遠(yuǎn)、更多未知空間,也對(duì)超輕材料提出了更高的功能需求,其中,具有導(dǎo)熱、導(dǎo)電等功能的非金屬導(dǎo)體材料(non-metal conductors)材料,如碳納米管導(dǎo)體材料(Carbon Nanotube (CNT) Conductors),成為該領(lǐng)域極具應(yīng)用前景的新星。但目前這一領(lǐng)域的研究仍比較薄弱,除了材料本身存在導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能還無(wú)法完全與金屬如銅、銀等匹敵的缺陷外,已有報(bào)道對(duì)這一材料領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的總結(jié)和趨勢(shì)的展望也缺乏系統(tǒng)梳理。


    1.png

     

    【成果簡(jiǎn)介】


    近期,佛羅里達(dá)州立大學(xué) (Florida State University) Songlin Zhang等在前期工作的基礎(chǔ)上,大量總結(jié)近年來(lái)碳納米管導(dǎo)體材料研究成果,系統(tǒng)、全面地梳理了碳納米管導(dǎo)體材料的最新進(jìn)展,包括制備方法、表征手段、導(dǎo)電機(jī)理和工程應(yīng)用;指出了該領(lǐng)域的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn),并對(duì)未來(lái)非金屬導(dǎo)體材料 (non-metal conductors)的潛在研究方向給出了建議。該成果近日以“Carbon‐Nanotube‐Based Electrical Conductors: Fabrication, Optimization, and Applications”為主題發(fā)表在知名期刊Advanced Electronic Materials上。


    【圖文導(dǎo)讀】


    圖一:碳納米管導(dǎo)體材料的應(yīng)用分類


    2.png

     

    (1)微觀尺度應(yīng)用,如X-ray發(fā)射源、掃描探針、藥物釋放系統(tǒng)等;


    (2)宏觀尺度應(yīng)用,如電極材料、復(fù)合材料、電纜材料等。


    圖二:影響碳納米管導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的因素


    3.png

     

    (1)本征因素,包括碳納米管的長(zhǎng)度、直徑、手性和原子尺度結(jié)構(gòu)及缺陷等;


    (2)外在因素,包括雜質(zhì)、取向度、堆疊結(jié)構(gòu)以及接觸電阻等。


    圖三:不同尺度下的結(jié)構(gòu)與材料導(dǎo)電性能的關(guān)系


    4.png

     

    圖四:近年報(bào)道的碳納米管導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能及與銅的比較


    5.png

     

    圖五:碳納米管導(dǎo)體材料的發(fā)展歷史


    6.png

     

    (1)導(dǎo)電性能從104 S/m提高到106 S/m;


    (2)樣品尺寸逐步增大,使得工業(yè)化大批量使用成為可能;


    (3)導(dǎo)電性能穩(wěn)定性得到了較大提升。


    圖六:對(duì)碳納米管導(dǎo)體材料性能優(yōu)化的展望與總結(jié)


    7.png

     

    (a) 導(dǎo)電性能與密度關(guān)系對(duì)比圖。碳納米管導(dǎo)體材料明顯優(yōu)于其他導(dǎo)體材料包括傳統(tǒng)金屬導(dǎo)體材料如銅銀等。


    (b)導(dǎo)電性能、密度、以及力學(xué)強(qiáng)度的綜合比較。碳納米管導(dǎo)體材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于其他導(dǎo)體材料。


    【總結(jié)展望】


    輕質(zhì)碳納米管導(dǎo)體材料將在未來(lái)的深空探索中起到舉足輕重的作用,勢(shì)將在諸多應(yīng)用中替代傳統(tǒng)金屬導(dǎo)體材料,進(jìn)一步節(jié)省空間探索成本。該綜述從介紹碳納米管導(dǎo)體材料的優(yōu)勢(shì)出發(fā),全面歸納了碳納米管導(dǎo)體材料的最新前沿進(jìn)展(包括制備方法、性能表征、導(dǎo)電原理和最新應(yīng)用研究),進(jìn)而系統(tǒng)地指出了在不同尺度(從納米尺度,到微米尺度,直至宏觀尺度)上影響碳納米管導(dǎo)體材料性能的綜合因素,及其導(dǎo)電能力的優(yōu)化與提高方法(包括如何提高碳納米取向度、緊密排列程度、化學(xué)摻雜等)。總結(jié)得出后續(xù)研究的挑戰(zhàn)主要包括:


    (1)進(jìn)一步優(yōu)化碳納米管導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)來(lái)提高其導(dǎo)電性能以期達(dá)到單根碳納米管的優(yōu)良性能;


    (2)突破超高導(dǎo)電碳納米管的制備方法以獲得高性價(jià)比;


    (3)提高碳納米管導(dǎo)體材料在不同應(yīng)用環(huán)境下的穩(wěn)定性;


    (4)大批量工業(yè)生產(chǎn)制造及其質(zhì)量控制。


    文獻(xiàn)鏈接:


    Carbon‐Nanotube‐Based Electrical Conductors: Fabrication, Optimization, and Applications (Adv. Electron. Mater. 2019, https://doi.org/10.1002/aelm.201800811)


    個(gè)人主頁(yè):https://aclinzhang.wixsite.com/research


    本文由佛羅里達(dá)州立大學(xué) (Florida State University) Songlin Zhang供稿

    免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。

    日韩人妻精品久久九九_人人澡人人澡一区二区三区_久久久久久天堂精品无码_亚洲自偷自拍另类第5页

    <i id="p68vv"><noscript id="p68vv"></noscript></i>
      <track id="p68vv"></track>

        <video id="p68vv"></video>
      <track id="p68vv"></track>
      <u id="p68vv"><bdo id="p68vv"></bdo></u>

    1. <wbr id="p68vv"><ins id="p68vv"><progress id="p68vv"></progress></ins></wbr>
      <code id="p68vv"></code>
        <output id="p68vv"><optgroup id="p68vv"></optgroup></output>
    2. 亚洲精品综合精品自拍 | 亚洲日本va中文字幕区 | 亚洲日本乱码中文在线 | 黑人巨大一区二区免费 | 在线激情小视频免费看 | 一本久久亚洲综合久久 |