碳納米材料有哪些?

碳納米材料與納米碳材料有什麼區別

納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小於100nm的碳耿料。分散相既可以由碳原子組成，也可以由異種原子（非碳原子）組成，甚至可以是納米孔。納米碳材料主要包括三種類型：碳納米管，碳納米纖維，納米碳球。

碳納米材料是比較籠統的說法，可以碳納米管、碳納米纖維等，所以說這兩者說法既有區別又有聯繫。

納米碳材料的簡介

近年來，碳納米技術的研究相當活躍，多種多樣的納米碳結晶、針狀、棒狀、桶狀等層出不窮。2000年德國和美國科學家還製備出由20個碳原子組成的空心籠狀分子。根據理論推算，包含20個碳原子僅是由正五邊形構成的，C60分子是富勒烯式結構分子中最小的一種，考慮到原於間結合的角度、力度等問題，人們一直認為這類分子很不穩定，難以存在。德、美科學家制出了C60籠狀分子為材料學領域解決了一個重要的研究課題。碳納米材料中納米碳纖維、納米碳管等新型碳材料具有許多優異的物理和化學特性，被廣泛地應用於諸多領域。碳元素是自然界中存在的與人類最密切相關、最重要的元素之一，它具有SP、SP2、SP3雜化的多樣電子軌道特性，在加之SP2的異向性導致晶體的各向導性和其它排列的各向導性。因此以碳元素為唯一構成元素的碳素材料具有各式各樣的性質，並且新碳素相合新碳素材料還不斷被發現和人工製得。事實上，沒有任何元素能像碳這樣作為單一元素可形成像三維金剛石晶體、二維石墨層片、一維卡賓和碳納米管、零維富勒烯分子等如此之多的結構與性質完全不同的物質。表1給出了碳的化學鍵合及其形成的各種典型有機物、無機物和碳相的例子。表1 碳的化學鍵合及其形成的化合物和碳相 　　鍵合方式　　共價鍵離子鍵 金屬鍵範德華力 分子鍵合 Sp雜化SP2雜化SP3雜化Sp SP2 SP3雜化混合 配位數234不定6、8、12　　平均C－C距離（mm） 0.1210.1330.142 0.154　　0.1190.124 0.335結合能kj/mol463520　　　　　　典型例有機物或無機物乙炔（C2H2）乙炔（C2H4）苯（C6H6） 金剛烷（C10H16）環十二烷（C12H18）（CF）n、SiC、B4C 　　CaC2Fe3CAl4C3 分子性層間化合物（C8K等） 已確定碳相（聚炔累積烯烴卡賓（六方晶稜面體晶C60） 石墨（面內）（立方晶、六方晶）n-金剛石 金剛石過渡態（各種碳材料） 　　C60石墨（層間）尚未明確的碳相C2～C20碳分子 1－石墨3d－sp2bct－4聚苯 6H－金剛石BC－8碳苯（carbophene）石墨炔類（graphynes） Sc 、bcc、 fccβ- tin hcp 　　表2 碳素系功能材料的種類 　　Sic C CN 零維 一維 二維 三維 無定型 物質 3c －Sic6h －Sic 富勒烯 納米管卡賓碳纖維 石墨石墨烯 金剛石 無定型碳金剛石碳 β－C3N4 製備方法 昇華再結晶CVDLPEMBE 熱CVD法燒蝕法放電法 鹼化處理放電法氟化氫分解法 熱CVD法加熱蒸發法燒蝕法 高壓合成法CVD法 CVD法PVD法濺射法等離子體法 離子束濺法燒蝕法 形態 單晶塊體薄膜 單晶薄膜 分子纖維 分子纖維微晶單晶定向結晶 微晶單晶粒狀薄膜 無定型薄膜塊狀纖維 微晶 特徵 高強度耐環境性 半導體性催化功能強磁性超導性 導電性高強度催化功能 導電性催化功能插層 高硬度高熱傳導性高耐熱性耐磨蝕性 高硬度耐腐蝕性導電性 高硬度（預測） 用途 電力－電子材料 超潤滑材料非線性光學材料 超輕質材料超高強材料能原材料 電極材料X射線光學材料 超潤滑材料高頻材料電力－電子材料 超潤滑材料電極材料保護塗層催化劑載體 　　科學家們逐漸發現碳素材料在硬度、光學特性、耐熱性、耐輻射特性、耐化學藥品特性、電絕緣性、導電性、表面與界面特性等方面比其它材料優異，可以說碳材料幾乎包括了地......

宏觀碳材料和納米碳材料有哪些, 他們之間的區別是什麼？

宏觀：石墨 金剛石

納米：石墨烯（研究最熱的） 碳六十（C60）等等

區別：你可以把石墨看做為一層層碳分子層，分子層之間也存在著相互作用力，而石墨烯的話 就是從中抽取出一個或者幾個分子層，這樣 由於低配位的影響，分子間的作用力發生改變（具體說來是：鍵長收縮，鍵強增強）這樣就會導致納米級的石墨烯具有一些列尺寸效應，比如楊氏模量變大，熔點降低，拉曼光譜平移 等等

碳納米管的優點有哪些

碳納米管是一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有許多優越的力學、電學和化學性能。碳納米管的獨特結構決定了它具有許多比較特殊的物理和化學性質。組成碳納米管的 C=C 共價鍵是自然界中最穩定的化學鍵，所以使得碳納米管具有非常優越的力學性能。理論計算顯示，碳納米管具有極高的強度和極大的韌性。其楊氏模量理論估計值可達 5TPa。科學家首次利用 TEM 測量了溫度從室溫到 800 度變化範圍內多壁碳納米管的均方振幅，從而推導出多壁碳納米管的平均楊氏模量約為 1.8Tpa。碳納米管無論是強度還是韌性，都遠遠優於任何纖維，被認為是未來的“超級纖維”。科學家預言碳納米管可能成為一種新型的高強度碳纖維材料，既具有碳素材料的特有本性，又具有金屬材料的導電和導熱性，陶瓷材料的耐熱和耐腐蝕性，紡織纖維的可編織性，以及高分子材料的輕質、易加工性。將碳納米管作為複合材料可以表現出良好的強度、彈性、抗疲勞性，可以預測碳納米管的加入將可能給複合材料性能帶來一次質的飛躍。用納米管制作複合材料的研究首先是在金屬基上進行的，如：Fe/碳納米管、Al/碳納米管、Ni/碳納米管、Cu/碳納米管等。近年來，碳納米管複合材料的研究重心已轉移到高分子/碳納米管複合材料方面，如在輕質高強度的材料中，使用碳纖維作為增強材料，碳納米管的機械性能及其小的直徑和大的長徑比將會帶來更好的效果。

什麼是納米碳纖維技術

（納米科技nanotechnology）

其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。

從迄今為止的研究狀況看，關於

分為三種概念。第一種，是1986年美國科學家

斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以製造出任何種類的

。這種概念的納米技術未取得重大進展。

第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的“加工”來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術，也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即便發展下去，從理論上講終將會達到限度。這是因為，如果把電路的線幅變小，將使構成電路的絕緣膜的為得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術。

第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來，生物在細胞和

內就存在納米級的結構。

所謂納米技術，是指在0.1~100納米的尺度裡，研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中，發現在納

度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子，顯著地表現出許多新的特性，而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術，就稱為納米技術。

納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。

納米科技現在已經包括納米生物學、納米

、

學、納米機械學、納米化學等學科。從包括

等在內的微米科技到納米科技，人類正越來越向

深入，人們認識、改造

的水平提高到前所未有的高度。我國著名科學家

也曾指出，納米左右和納米以下的結構是下一階段科技發展的一個重點，會是一次技術革命，從而將引起21世紀又一次產業革命。

雖然距離應用階段還有較長的距離要走，但是由於納米科技所孕育的極為廣闊的應用前景，美國、日本、英國等發達國家都對納米科技給予高度重視，紛紛制定研究計劃，進行相關研究

納米材料被譽為21世紀最有前途的新型材料。納米碳管是一種由碳原子構成的直徑為幾個納米（1nm=10 －9 m）

A 試題分析：根據描述納米碳管是一種由碳原子構成的物質，那麼為單質，A錯誤。碳在常溫下劃線性質穩定，具有吸附性。故選A。

碳納米材料超級電容器受益股有哪些

超級電容概念股相關上市公司彙總：

江海股份（002484）

2013年5月，公司與日本ACT公司簽署知識產權整體轉讓協議，ACT公司將其持有的鋰離子超級電容器全部生產技術資料及技術數據、專利權整體轉讓給公司，協議價150萬元。該公司主要從事電動和混合動力汽車及其他儲能用鋰離子超級電容器的開發。協議中轉讓的知識產權涉及鋰離子超級電容器及模組技術的53項專利權。公司在深交所互動易平臺上表示，超級電容器應用前景比較廣闊，主要用於新能源汽車、公交系統、軍工，公司購買日本ACT公司的專利技術也是基於這方面的考慮，當前，會根據市場情況考慮建設超級電容器生產線。2013年12月，公司在深交所互動平臺表示已聘用超級電容器技術的核心人員全力推進研發，以儘快產業化。

法拉電子(600563)

公司是中國最大的薄膜電容器及鋁金屬化膜生產企業，具有行業龍頭的規模經營優勢、綜合配套優勢、技術優勢和產品質量優勢，就有年產45億隻薄膜電容器及2500噸金屬化膜的能力，是國內唯一一家進入世界直流薄膜電容器及金屬化膜十大生產廠商的企業。

銅峰電子(600237)

公司主要從事薄膜電容器及相關材料的生產和銷售。主要產品為電工薄膜、金屬化膜和薄膜電容器等。子公司銅峰電容器主營交流電容器、直流電容器、電力電容器、特種電容器。

南洋科技(002389)超級電容薄膜

公司是我國最大的專業電子薄膜製造企業之一，主要產品為聚丙烯電子薄膜，分為“基膜”和“金屬化膜”兩大類。公司主導產品電容器用聚丙烯電子薄膜擁有兩大類、七個品種，產品厚度規格涵蓋了2.5～18μm的範圍。

江蘇國泰（002091）超級電容電解液

國泰華榮化工公司是一家以鋰電池材料、有機硅材料為發展方向的國家火炬計劃重點高新技術企業。電解液產品包括一次鋰電池電解液、二次鋰離子電池電解液、動力電池電解液和超級電容器電解液等；硅烷偶聯劑涵蓋九大系列六十多個品種。產品出口日本、美國、歐洲、澳洲等國家和地區，與行業內的國際大公司建立了戰略伙伴合作關係，是世界三大鋰離子電池電解液供應商之一和國內主要的硅烷偶聯劑製造商。

新宙邦（300037）超級電容電解液

電容器化學品：公司電容器化學品產品主要有鋁電解電容器化學品、固態高分子電容器化學品、超級電容器化學品。公司為國內鋁電解電容器化學品的龍頭企業，在規模、研發、品牌、品質和服務等方面處於領先地位，已申請多項國家發明專利，並已成為全球主要的鋁電解電容器化學品供應商之一。公司已成為世界主流的固態高分子電容器製造商的合格供應商，客戶包括NICHICON、CHEMI-CON以及臺灣鈺邦等公司。公司自主創新掌握了超級電容器電解液的關鍵技術—電解質季銨鹽合成技術及電解液配製技術，已成為全球主流的超級電容器製造商美國MAXWELL、REDI公司、韓國NESSCAP等公司的合格供應商。

洛陽鉬業（603993）洛陽納米材料研究中心：2010年4月，公司與美國凱利納米鉬開發公司(CALYNANOMOLY DEVELOPMENT INC.)合作成立了洛陽納米材料研究中心，致力於納米鉬領域的研發。該研究中心下設原材料合成實驗室、電化學測試實驗室和表徵實驗室，主要研究方向為：低耗能、環保的納米鉬合成技術開發及工業化生產；大比能量水系超級電容器研發；超級電容活性炭添加劑(SCA)的研發；混合型超級電容器研發。

南都電源（300068）

鉛炭超級電池研究開發：鉛炭電池是將鉛酸電池和超級電容器有效結合在一起，該項目採用多項國際前沿技術：負極採用石墨化泡沫炭技術；負極活性物質採用鉛炭技術；正極採用鈦基集流體，......