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導電CNT導線和CNT傳感器為新的復合功能打開了潛力-預先組裝成線圈的CNT導線

   石墨是碳的一種典型形式,取決于納米級形式,包括石墨烯和碳納米管(CNT),它們也被稱為納米碳。石墨烯是一種保護材料,可提供柔韌性和抗沖擊性,而CNT可提供通過添加環氧樹脂獲得的改進的斷裂韌性和導熱性。


 
  為了使納米碳應用多樣化,除常規特性外,現在還需要新的功能。作為這些新功能之一,傳感技術正引起人們的關注。
 
  由于近的技術發展,自2014年以來,納米碳已被列為Sa玉縣前沿的工業設計項目之一。作為Sa玉縣納米碳領域計劃的一部分,由ita玉工業振興公社和Ishizue Magnet組成的復合材料產業聯盟Wire Works引領著導電CNT線的研究與開發。 CNT除了具有導電性,因為它們在整個平面大分子中都具有π共軛體系,而且CNT的渦流也更少,密度為1.3-1.4g / cm3,并且重量輕。盡管據說由于CNT中的彈道傳輸而顯示出優異的導電性,但是仍然存在由于形狀異質性,缺少長纖維CNT及其合成不足而導致導電性沒有增加的問題。
 
  碳納米管導電線的研究和開發的目標是,由于采用了將碳納米管置于金屬線狀態后進行金屬鍍層的新概念,因此要獲得與使用碳納米管銅線相同或更高的電導率水平。通過回顧其形狀和電鍍條件,CNT線的導電性已得到穩步提高。除了LED照明外,石冢電磁線廠還成功生產了用于電機的線圈。
 
 
  在CNT中,單壁碳納米管(SWNT)根據碳原子的排列提供金屬和半導體特性。由于這些CNT可以在瓊脂糖凝膠柱上分離,因此可以用于生產溫度傳感器。具體地,可以通過施加由于金屬CNT和半導體CNT之間的溫度差而產生電壓的塞貝克系數的差來創建測量溫度的塞貝克元件。具有使用半導體SWCNT的場效應晶體管(FET)結構的氣體傳感器也是有希望的未來應用。
 
  這樣制成的CNT傳感器和上述導電CNT線與由常規金屬制成的那些不同。除了重量輕之外,CFRP中的電腐蝕風險也更低,并且它們不像陶瓷材料那樣脆。
 
  借助碳納米管將傳感功能帶入復合材料的潛力來看,這是一種可以實現很多預想的方法。