碳納米管是一種由石墨碳原子結(jié)晶而成的無縫、中空的管狀納米碳材料，可以看作是由石墨烯層卷起來的直徑只有幾納米的微型管體，管的一端或兩端由富勒烯半球封帽而成。
比強(qiáng)度最高的人造材料，導(dǎo)電導(dǎo)熱和儲氫性能良好
碳納米管獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，賦予了它獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和化學(xué)性能，使得它在多個領(lǐng)域均可以有廣泛的應(yīng)用。
1）最高的比強(qiáng)度：連接碳納米管中碳原子的共價鍵是自然界最穩(wěn)定的化學(xué)鍵。碳納米管有極高的抗拉強(qiáng)度和彈性模量，與此同時，碳納米管的密度卻只有鋼的1/6，是目前可以制備出的具有最高比強(qiáng)度的材料。
2）強(qiáng)柔韌性：碳納米管強(qiáng)度高卻不脆。彎曲碳納米管或在軸向?qū)ζ涫┘訅毫r，即使外力超過Euler強(qiáng)度極限或彎曲強(qiáng)度，碳納米管也不會斷裂，而是首先發(fā)生大角度彎曲，當(dāng)外力釋放后，碳納米管又恢復(fù)原狀。
3）良好的導(dǎo)電性：碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同，具有良好的導(dǎo)電性。碳納米管的電阻和其長度及直徑無關(guān)，電子通過碳納米管時不會產(chǎn)生熱量加熱碳納米管。電子在碳納米管中的傳輸就像光信號在光學(xué)纖維電纜中傳輸一樣，能量損失微小，是優(yōu)良的電池導(dǎo)電劑。
4）優(yōu)異的導(dǎo)熱性：碳納米管具有極高的導(dǎo)熱率，室溫下導(dǎo)熱率是金剛石的2倍，是目前已知的最好的導(dǎo)熱材料。此外，碳納米管軸向方向的熱交換性能很高，徑向方向的熱交換性能則較低，通過合適的取向，碳納米管可以合成各向異性高的熱傳導(dǎo)材料。
5）儲氫性能良好：碳納米管本身具有高比表面積，再經(jīng)過處理后具有優(yōu)異的儲氫能力。
6）優(yōu)越的嵌鋰特性：碳納米管的中空管腔、管與管之間的間隙、管壁中層與層之間的空隙及管結(jié)構(gòu)中的各種缺陷，為鋰離子提供了豐富的存儲空間和運(yùn)輸通道。
7）化學(xué)穩(wěn)定性：碳納米管化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸性和耐堿性。在高分子復(fù)合材料中添加碳納米管可以提高材料本身的阻酸抗氧化性能。
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