碳纳米管是什么晶体

碳纳米管是什么晶体

问题一：纳米碳管是哪种晶体 与石墨相同都是混合晶体（介于原子晶体和分子晶体之间）。正如石墨晶体的一层中碳原子间以共价键结合，层间以范德华力结合，碳纳米管晶体中每根管中碳原子间以共价键结合，管间以鼎德华力结合。问题二：碳纳米管 什么晶体 简介
baike.baidu.com/view/2485.htm
www.docin.com/p-56753342.html#问题三：碳纳米管是什么行业 碳纳米管 作者：张楚钰 碳纳米管：贵比黄金、细赛人发的超级纤维 -------------------------------------------------------------------------------- 贵比黄金、细赛人发的“超级纤维”碳纳米管，实际上和金刚石、石墨同属于一个家族。作为近年来材料领域的研究热点，碳纳米管受到各国科学家的高度重视。 和厘米、微米一样，纳米是一种尺度单位，一纳米是一米的十亿分之一。1991年被人类发现的碳纳米管，是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管，管直径一般为几个纳米到几十个纳米，管壁厚度仅为几个纳米，像铁丝网卷成的一个空心圆柱状“笼形管”。它非常微小，5万个并排起来才有人的一根头发丝宽，实际上是长度和直径之比很高的纤维。 作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员，碳纳米管韧性很高，导电性极强，场发射性能优良，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，比重只有钢的1／6。因为性能奇特，被科学家称为未来的“超级纤维”。 虽然成分和石墨一样，但碳纳米管潜在用途十分诱人：可制成极好的微细探针和导线、性能颇佳的加强材料、理想的储氢材料。它使壁挂电视进一步成为可能，并在将来可能替代硅芯片的纳米芯片和纳米电子学中扮演极重要的角色，从而引发计算机行业革命。 碳纳米管也是“纳米世界”中的重要一员。在纳米材料中，包括碳纳米管、碳纳米纤维在内的碳纳米材料一直是近年来国际科学的前沿领域之一。从近期美国《科学索引》核心期刊发表的和碳纳米管有关论文数看，我国排在美、日之后位居世界前列。 碳纳米管的发展历程如下：1991年，日本科学家发现碳纳米管；1992年，科研人员发现碳纳米管随管壁曲卷结构不同而呈现出半导体或良导体的特异导电性；1995年，科学家研究并证实了其优良的场发射性能；1996年，我国科学家实现碳纳米管大面积定向生长；1998年，科研人员应用碳纳米管作电子管阴极；1998年，科学家使用碳纳米管制作室温工作的场效应晶体管；1999年，韩国一个研究小组制成碳纳米管阴极彩色显示器样管；2000年，日本科学家制成高亮度的碳纳米管场发射显示器样管。 近年来，我国科学家不仅在世界上合成出最长的碳纳米管，而且加紧了碳纳米管的应用研究，研制出具备良好储氢性能的碳纳米管和具备初步显示功能的碳纳米管显示器，并在利用其电子发射性能研制发光器件。问题四：碳纳米管半导体和金属型的区别是什么 在纳米尺度下，物质中电子的波性以及原子之间的相互作用将受到尺度大小的影响。由纳米颗粒组成的纳米材料具有以下传统材料所不具备的特殊性能：
（1）表面效应 球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积表面积／体积）与直径成反比。随着颗粒直径变小，比表面积将会显著增大，说明表面原子所占的百分数将会显著地增加。同时，表面原子具有高的活性，且极不稳定，它们很容易与外来的原子结合，形成稳定的结构。所以，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。利用表面活性，金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。
（2） 小尺寸效应 随着颗粒尺寸的量变，在一定的条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。纳米颗粒尺寸小，表面积大，在熔点，磁性，热阻，电学性能，光学性能，化学活性和催化性等都较大尺度颗粒发生了变化，产生一系列奇特的性质。例如，金属纳米颗粒对光的吸收效果显著增加，并产生吸收峰的等离子共振频率偏移；出现磁有序态向磁无序，超导相向正常相的转变。
（3） 量子尺寸效应 各种元素的原子具有特定的光谱线，如钠原子具有黄色的光谱线。原子模型与量子力学已用能级的概念进行了合理的解释，由无数的原子构成固体时，单独原子的能级就并合成能带，由于电子数目很多，能带中能级的间距很小，因此可以看作是连续的，从能带理论出发成功地解释了大块金属、半导体、绝缘体之间的联系与区别，对介于原子、分子与大块固体之间的超微颗粒而言，大块材料中连续的能带将分裂为分立的能级；能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。当热能、电场能或者磁场能比平均的能级间距还小时，就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性，称之为量子尺寸效应。例如，导电的金属在超微颗粒时可以变成绝缘体，磁矩的大小和颗粒中电子是奇数还是偶数有关，比热亦会反常变化，光谱线会产生向短波长方向的移动，这就是量子尺寸效应的宏观表现。因此，对超微颗粒在低温条件下必须考虑量子效应，原有宏观规律已不再成立。
（4） 宏观量子隧道效应 电子具有粒子性又具有波动性，因此存在隧道效应。近年来，人们发现一些宏观物理量，如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等亦显示出隧道效应，称之为宏观的量子隧道效应。量子尺寸效应、宏观量子隧道效应将会是未来微电子、光电子器件的基础，或者它确立了现存微电子器件进一步微型化的极限，当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述的量子效应。例如，在制造半导体集成电路时，当电路的尺寸接近电子波长时，电子就通过隧道效应而溢出器件，使器件无法正常工作，经典电路的极限尺寸大概在0．25微米。目前研制的量子共振隧穿晶体管就是利用量子效应制成的新一代器件。 纳米材料按维数可分为：零维的纳米颗粒和原子团簇，它们在空间的三维尺度均在纳米尺度内（均小于100nm）；一维的纳米线、纳米棒和纳米管，它们在空间有二维处于纳米尺度；二维的纳米薄膜，纳米涂层和超晶格等，它们在空间有一维处于纳米尺度。这里我们详细介绍一下倍受人们关注的准一维纳米材料——碳纳米管。 碳纳米管（carbon nanotubes）于 1991年由 NEC（日本电气）筑波研究所的饭岛澄男（Sumio Iijima）首次发现。碳纳米管，又称巴基管（buckytubes），属于富勒（fullerene）碳系。碳纳米管的发现是伴随着C60研究的不断深人而实现的。1991年，饭岛澄男用石墨电弧法制备油的过程中，发现了一种多层管状的富勒碳结构，经研究证明它是同轴多层的碳纳米管。碳纳米管是一种纳......余下全文>>问题五：神奇的纳米管，什么是纳米呢，纳米管又是什么？ 不久前，我国科学家在一种功能材料上创造了一项世界纪录。这就是成功地制造出三毫米长 的超长定向碳纳米管列车，长度列于世界之最。 碳纳米管是一种奇异分子，它是使用一种特殊的化学气相方法，使碳原子形成长链来“生长 ”。出的“超细管子”，细到5万根并排起来才有一根头发丝宽。这种又长又细的分子，人们 给它取个计量单位“纳米”(百万分之一毫米)的名字，叫“纳米管”。尽管碳纳米管在理论 上可长到几公里而不断，但人们已用多种方法制备的碳纳米管，最长也只有一二百微米。我 国科学家另辟蹊径，创造性地制出了3毫米长的碳纳米管，把长度增加了上万倍。 碳纳米管有着不可思议的强度与韧性，重量却极轻，导电性极强，兼有金属和半导体的性能 ；把纳米管组合起来，比同体积的钢强度高100倍，重量却只有1/6。 一次，莫斯科大学的研究人员为了弄清纳米管的受压强度，将少量纳米管置于29Kpa的水压 下(相当于水下18000千米深的压力)做实验。不料，未加到预定压力的1/3，纳米管就被压扁 了。他们马上卸去压力，它却像弹簧一样立即恢复了原来形状。于是，科学家得到启发，发 明了用碳纳米管制成像低一样薄的弹簧，用作汽车或火车的减震装置，可大大减轻车辆的重 量。 更令人惊奇的是，最近美国、中国、法国和巴西科学用精密的电子显微镜测量纳米管在电流 中出现的摆动频率时，发现可以测出纳米管上极小微粒引起的变化，从而发明了能称量亿亿 分之二百克的单个病毒的“纳米秤”。这种世界上最小的秤，为科学家区分病毒种类，发现 新病毒作出了贡献。 在航天事业中，利用碳纳米管制造人造卫星的拖绳，不仅可以为卫星供电，还可以耐受很高 的温度而不会烧毁。在电子工业上、用碳纳米管生产的晶体管，体积只有半导体的1/10，用 碳基分子电子装置取代电脑芯片，将引发计算机的新的革命。问题六：碳纳米管有什么用途 碳纳米管
作者：张楚钰
碳纳米管：贵比黄金、细赛人发的超级纤维
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贵比黄金、细赛人发的“超级纤维”碳纳米管，实际上和金刚石、石墨同属于一个家族。作为近年来材料领域的研究热点，碳纳米管受到各国科学家的高度重视。
和厘米、微米一样，纳米是一种尺度单位，一纳米是一米的十亿分之一。1991年被人类发现的碳纳米管，是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管，管直径一般为几个纳米到几十个纳米，管壁厚度仅为几个纳米，像铁丝网卷成的一个空心圆柱状“笼形管”。它非常微小，5万个并排起来才範人的一根头发丝宽，实际上是长度和直径之比很高的纤维。
作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员，碳纳米管韧性很高，导电性极强，场发射性能优良，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，比重只有钢的1／6。因为性能奇特，被科学家称为未来的“超级纤维”。
虽然成分和石墨一样，但碳纳米管潜在用途十分诱人：可制成极好的微细探针和导线、性能颇佳的加强材料、理想的储氢材料。它使壁挂电视进一步成为可能，并在将来可能替代硅芯片的纳米芯片和纳米电子学中扮演极重要的角色，从而引发计算机行业革命。
碳纳米管也是“纳米世界”中的重要一员。在纳米材料中，包括碳纳米管、碳纳米纤维在内的碳纳米材料一直是近年来国际科学的前沿领域之一。从近期美国《科学索引》核心期刊发表的和碳纳米管有关论文数看，我国排在美、日之后位居世界前列。
碳纳米管的发展历程如下：1991年，日本科学家发现碳纳米管；1992年，科研人员发现碳纳米管随管壁曲卷结构不同而呈现出半导体或良导体的特异导电性；1995年，科学家研究并证实了其优良的场发射性能；1996年，我国科学家实现碳纳米管大面积定向生长；1998年，科研人员应用碳纳米管作电子管阴极；1998年，科学家使用碳纳米管制作室温工作的场效应晶体管；1999年，韩国一个研究小组制成碳纳米管阴极彩色显示器样管；2000年，日本科学家制成高亮度的碳纳米管场发射显示器样管。
近年来，我国科学家不仅在世界上合成出最长的碳纳米管，而且加紧了碳纳米管的应用研究，研制出具备良好储氢性能的碳纳米管和具备初步显示功能的碳纳米管显示器，并在利用其电子发射性能研制发光器件。
参考资料：www.szla.com/...ID=968问题七：纳米管的分类 纳米管的类别有：硅纳米管、单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、功能化多壁碳纳米管、短多壁碳纳米管、工业化多壁碳纳米管、石墨化多壁碳纳米管、大内径薄壁碳纳米管、镀镍碳纳米管。陨石碳质晶体纳米管。问题八：碳的同素异形体有哪些及它们的晶体类型 碳的同素异形体介绍 听语音
定义
碳同素异形体指的是元素碳的同素异形体，即纯碳元素所能构成的各种不同的分子结构。
包含种类
*石墨
*钻石（金刚石）
*富勒烯（Fullerenes，也被称为巴基球或足球烯）
*无定形碳（Amorphous，不是真的异形体,内部结构是石墨）
*碳纳米管（Carbon nanotube）
*蓝丝黛尔石（Lonsdaleite，与钻石有相同的键型，但原子以六边形排列，也被称为六角金刚石）
*赵石墨（Chaoite，石墨与陨石碰撞时产生，具有六边形图案的原子排列）
*汞黝矿结构（Schwarzite，由于有七边形的出现，六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构）
*纤维碳（Filamentous carbon，小片堆成长链而形成的纤维）
*碳气凝胶（Carbon aerogels，密度极小的多孔结构，类似于熟知的硅气凝胶）
*碳纳米泡沫（Carbon nanofoam，蛛网状，有分形结构，密度是碳气凝胶的百分之一，有铁磁性）
最常见的两种单质是高硬度的钻石和柔软滑腻的石墨，它们晶体结构和键型都不同。金刚石每个碳都是四面体4配位，类似脂肪族化合物；石墨每个碳都是三角形3配位，可以看作无限个苯环稠合起来。
碳同素异形体系统横跨完全极端且十分不同的范围。
生活中的应用 听语音
钻石及石墨
* 钻石是人类已知最硬的矿石；石墨却是最软的矿石之一。
* 钻石是终极的研磨剂；石墨却是非常好的润滑剂。
* 钻石是一流的绝缘体；石墨却是良导体。
* 钻石通常是透明的；石墨却是不透光的。
* 钻石的结晶是六方晶系；石墨却是立方晶系。
* 钻石的价值昴贵；石墨却是普通。
不定形碳及碳纳米管
* 不定形碳是最容易合成的材料之一；碳纳米管却需极端高昴的成本才能制得。
* 不定形碳是完全等方向（isotropic）扩展的材料；碳纳米管却是只有一个方向前后延伸的非等方向（anisotropic）材料。
富勒烯
(详见词条富勒烯)
C60分子具有芳香性，溶于苯呈酱红色。可用电阻加热石墨棒或电弧法使石墨蒸发等方法制得。C60有润滑性，可能成为超级润滑剂。金属掺杂的C60有超导性，是有发展前途的超导材料。C60还可能在半导体、催化剂、蓄电池材料和药物等许多领域得到应用。C60分子可以和金属结合，也可以和非金属负离子结合。当碱金属原子和C60结合时，电子从金属原子转到C60分子上，可形成具有超导性能的MxC60，其中M为K，Rb,Cs；x为掺进碱金属原子的数目。K3C60在18K以下是超导体，在18K以上是导体，掺进原子数可达6个，K6C60是绝缘体。C60是既有科学价值又有应用前景的化合物，在生命科学、医学、天体物理等领域也有定的意义。富勒烯的成员还有C78、C82、C84、C90、C96等也有管状等其他形状。

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