压焊技术可将纳米管制备成超强材料

　　[据固态电子技术网站2016年11月7日报道]  来自莫斯科物理与技术研究所（MIPT）、超硬和新碳材料技术研究所（TISNCM）、莫斯科国立大学（MSU）和国立科技大学的研究人员表明，超强材料可以通过将多层碳纳米管#29076;合#22312;一起制备而成。该研究结果发表在Applied Physics Letters。
　　根据科学家的说法，这种材料非常坚固能承受非常苛刻的条件，可用于航空航天工业等领域。
　　该论文的作者进行了一系列实验来研究高压对多壁碳纳米管（MWCNT）的影响。此外，他们模拟高压电解池中的纳米管行为，发现MWCNT的外壁中的剪切应力应变使它们彼此连接，并导致其外表面上的结构重排。然而，同心纳米管内部完全保持它们的结构：它们仅仅在压力下收缩，一旦压力释放便恢复原状。
　　这项研究的主要特点是，它证明了共价结合引起多壁纳米管互连（聚合）的可能性；生产这些纳米管可比它们的单壁对应物更便宜。
　　#32435;米管之间的这些连接仅影响外壁的结构，而内层保持完整。这使我们能够保持原始纳米管优异的耐久性。拟IPT分子化学物理系教授、TISNCM功能纳米材料实验室的负责人Mikhail Y. Popov评论说。
　　剪切金刚石压砧（SDAC）用于对纳米管进行压力处理。实验压力高达55GPa，该压力是马里亚纳海沟底部水压的500倍。该电解池由两个金刚钻组成，材料的样品之间可以被压缩。SDAC与其他电解池类型不同之处在于，可以通过旋转其中一个砧来对材料施加受控的剪切变形。因此，SDAC中的样品受到的压力，既有静水压力又有剪切分量的压力，即应力施加在垂直和平行于表面。通过计算机模拟，科学家发现这两种类型的应力以不同的方式影响管的结构。静水压力分量以复杂的方式改变纳米管壁的几何形状，而剪切应力分量在外壁上诱导形成sp 3杂化的非晶化区域，通过共价键将它们连接到相邻的碳管。当应力消除时，连接的多壁管内层的形状复原。
　　碳纳米管由于其独特的机械，热和导电性质而具有广泛的商业应用。它们用于电池和蓄电池，平板电脑和智能手机触摸屏，太阳能电池，抗静电涂层和电子设备中的复合框架。（工业和信息化部电子科学技术情报研究所 张慧）
       更多详细报道请关注复材网www.cnfrp.com