专题 | 新闻 | 高校资讯 | 成果展示 | 科技产业 | 科技论文 | 高校学报 | 专家专栏 | 科研机构 | 科技前沿 | 数据排行 | 评论 | 政策
 您所在的位置: EDU首页 > 科研发展 > 科技前沿 > 数理
高强度新型碳纳米管纤维研制成功
http://www.edu.cn 2007-11-23 科技日报 
今日推荐
国家自然科学基金委员会关于2009年申请的通知 如何提高论文被引率:选择适合的期刊非常重要
教育部办公厅召开2009年直属高校产业工作会议 下达2008年国家火炬计划及重点新产品计划通知
 

  英国剑桥大学材料科学教授阿兰·魏德尔与美国陆军士兵研究开发中心的研究人员共同研制出一种新型碳纳米管纤维。该碳纳米管纤维上最脆弱的地方也需要1吉帕斯卡的拉力才能折断,强度足以与钢铁相媲美。

  碳纳米管是一种棉线状的碳分子,带有仅一个原子厚度的壁。虽然它们具有非常强的导电性能,但可靠性难以保证。为了制作这种超强纤维,魏德尔在热炉中将碳汽化,然后吹出一股碳纳米管流。当这些碳纳米管在空中被捕获并围绕一个轴旋转时,就会形成一根由数十亿个分子组成的纤维,而这些分子沿着碳纳米管紧密排列在一起。

  研究人员认为,强度的改善主要取决于缠绕速度,以便将碳纳米管更好地排列成线以及更紧密地包裹起来。研究人员通过调节炉温和调整缠绕速度优化制作工艺,制作出的纤维强度较其他小组制作的要高出0.3倍。为了使制作的纤维密度更大,他们还在制作工艺中增加了一个步骤,让纤维通过丙酮气体。丙酮气体可在纤维上凝结成一层液体,由于表面张力效应将纳米管拉在一起,从而增强纤维强度。

  新碳纳米纤维一般要在施以大约6吉帕斯卡的应力时才发生断裂,强度要高于制造防弹背心的常用材料芳纶,而且可与两种最高强度的商业材料———基纶(Zylon)和迪尼玛(Dyneema)相抗衡。目前,研究人员已制作出一根单独的超强碳纳米管纤维,可承受9吉帕斯卡的应力,表现出具有无与伦比的超强性能,而用别的方法制作的碳纳米管纤维最多可承受3吉帕斯卡的应力。

  魏德尔目前能制作出的最好纤维长度仅为1毫米,这主要是因为纤维越长,包含的细微碳颗粒和其他缺陷就越有可能削弱它的强度。即便调节制作工艺,如调整缠绕速度和利用丙酮方法,都不能改变这些碳素颗粒,因此必须回到化学合成的方法来解决这类问题。

  研究人员称,这种纤维最具前景的应用也许是制作防弹衣和开采油气钻头。

 
相关链接
推荐专题

2008年度科学界内五大重要历史发现

《自然》杂志评出2008年度最佳论文

下一代互联网阶段总结与成果汇报会

CERNET第十五届学术年会青岛召开
新闻公告
国家自然科学基金委员会关于2009年申请的通知
如何提高论文被引率:选择适合的期刊非常重要
港澳名牌大学或被允许在珠三角办高等教育机构
第25次南极考察内陆冰盖队成功抵达最高点冰穹
科技界推动自主创新应对国际金融危机工作会议
站内搜索
科研发展数据库
科研专家数据库
科研网站数据库
科研成果数据库
数据排行资源库
项目申报相关信息
高校科研
天津大学联合天津科技大学研发出人工甘草细胞
清华研发国内首创“煤焦油初馏节能集成工艺”
南京理工大学研制出汽车“智能激光安全系统”
香港科技大学与普林斯顿大学合作建高等研究院
中山大学:MicroRNA对乳腺癌干细胞调控研究
版权所有: 中国教育和科研计算机网 Copyright©1994- CERNIC CERNET  京ICP备020072
关于假冒中国教育网的声明 | 有任何问题与建议请联络: Webmaster@staff.cernet.com