
【碳纳米管的用途】
碳纳米管是一种具有弯曲强度的纳米管,可以弯曲到几十亿度,长度在10~300 nm之间,直径只有几百纳米到几微米 。碳纳米管在很多领域中都有应用:在航空航天领域:作为重要的航空航天工业和航天航空的支撑材料,应用于卫星制导,火箭推进剂或探测器中,用于火箭燃料电池元件中;用于飞行器、地面控制系统和导航设备中;也可以用于电子制造产品中;还有作为高强度材料的热稳定性、力学性能、耐腐蚀性能、热膨胀系数和环境适应能力等等 。另外在医疗领域:可用于生物医学、物理等领域内的结构和功能设计;纳米管具有优良的生物相容性和生理相容性;用于改善人体健康状况;可用于人体血液中;作为血液中抗体水平的评估工具、检测系统、诊断试剂;以及一些其他应用中使用效果极佳的产品 。
1、航空航天
随着中国航天事业的飞速发展,越来越多的中国航天人登上了世界的舞台 。载人航天飞行已经成为中国航天事业的一个重要组成部分 。但是这一庞大的事业需要大量的高性能碳纳米管复合材料 。如果没有碳纤维增强的航天用复合材料作为支撑结构,中国载人飞行会成为一个笑话 。目前我国航空领域最具开发潜力的产品,就是可以使用碳纤维增强复合材料作为支撑结构 。在飞行器发射过程中,固体推进剂火箭发动机产生巨大推力,以保证卫星进入预定轨道、进入预定高度时,卫星能够准确到达预定位置 。采用高性能纳米碳纤维增强复合材料作为动力单元,可以大幅度提高导弹精确制导和跟踪速度,从而为航天器提供稳定、可靠的导航和控制 。
2、材料加工
在材料加工中,碳纳米管由于其优异的机械性能和抗氧化性能,使得可以加工金属及非金属部件,如复合材料、陶瓷制品、铝合金、碳素钢甚至纳米陶瓷等 。碳纳米管还可以用作制造工具和工艺的辅助材料 。其最大的应用是在加工不锈钢时,为了获得较好的力学性能 。对于直径较小的碳纳米管,如果用刀削去表面即可获得光滑且粗糙不平滑的表面 。对于直径较大或较复杂的碳纳米管,还可以通过涂胶使其获得均匀致密且规则有序的薄膜 。
3、医疗领域
在医学领域,纳米碳管的生物相容性和生理相容性好,并能有效地作为生物活性物质,应用于研究、医疗器材、药物合成上 。例如:纳米碳管能与人体血液系统发生粘附作用,使血液中的抗体水平保持稳定并具有生理功能 。它是一种有机体用于治疗疾病及其并发症的主要生物标记物 。纳米碳管本身就是一种有效防止肿瘤生长、诱导组织再生和抑制肿瘤生长的生物标记物 。因此,在医疗仪器和设备上广泛用于治疗肿瘤、牙科、血液和生物医学等方面