高性能的新型碳納米管

高性能的新型碳納米管

用于數據傳輸的同軸電纜廣泛應用于航空航天、汽車和機器制造行業。以前，用于制造同軸電纜的大都是常規金屬材料。為了滿足航空航天和汽車工業對產品的輕量化要求，同時保證數據傳輸特性，提出了用一種高性能的碳納米管來代替常規的商業電纜金屬材料。該新型碳納米管不但能防止信號衰減，而且其電導率也比傳統的金屬高大約兩個數量級。另外，在該新型碳納米管上鍍錫銅，提高了同軸電纜的機械耐久性。與常規的金屬材料相比，能夠減輕組件質量97%。這些特性使得該碳納米管成為商用電纜最有吸引力的替代品。

介紹了兩種浸涂碳納米管的方法。在氯磺酸溶液中，①間斷的涂抹，直到達到厚度要求，然后通風干燥；②持續涂抹到指定厚度，然后烘干。浸涂碳納米層厚度等級有3個：13±2μm、43±4μm和90±14μm。可以通過改變溶液濃度調節浸涂速度。

經過拉曼光譜儀測定，該高性能納米管的折射率為0.34± 0.14。通過分析碳納米束的強度光譜，發現碳納米強度光譜排列符合高斯分布。試驗測試了長度為14.2cm浸涂碳納米管的抗疲勞性，結果表明了碳納米管具有良好的抗疲勞性。還進行了浸涂碳納米管電導率的測量，表明浸涂碳納米管有很高的電導率。經過測量，長度為1m的碳納米管具有1.5dB信號衰減，質量約為7g；而長度為1m商業金屬電纜具有1dB的信號衰減，質量約為13g。雖然碳納米管信號衰減程度較大，但是能顯著減輕質量。

上述研究結果表明，碳納米管在金屬電纜替代應用中，最重要是新產品能否滿足性能要求。通過進一步的設計與開發，碳納米管在航空航天和汽車工業方面將會有很大的應用空間。

網址：http://www.acsami.org

作者：Francesca Mirri et al

編譯：楊欣