碳納米管導電涂料的性能和機理
碳納米管的性能:
碳納米管因其小尺寸效應和獨特的分子結構,具有優異的物理化學性能。
一維分子材料和六邊形完美連接結構使碳納米管具有質量輕、強度高的特點;
較大長徑比及sp2、sp3雜化幾率不同使碳納米管具有優良的彈性;
直徑、螺旋角以及層間作用力等存在的差異使碳納米管兼具導體和半導體的特性;
獨特的螺旋狀分子結構使碳納米管構筑的吸波材料具有比一般吸收材料高得多的吸收率。
此外,碳納米管還具有獨特的光學性能,良好的熱傳導性,極高的耐酸、堿性和熱穩定性。
碳納米管的導電機理:
溴在多壁碳納米管上的作用主要體現在對多壁碳納米管π電子云的影響。多壁碳納米管上的π電子與溴的p孤對電子形成p-π共軛。
由于溴的誘導效應,使多壁碳納米管內的電子云偏向溴,類似于分子的偶極化,多壁碳納米管出現電子離位而產生穴載流子,同時吸引出的電子仍具有一定的自由移動能力,整個體系的載流子數目(自由電子與窄穴)增多,載流子的濃度增大,提高了多壁碳納米管的導電性。
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