多層カーボンナノチューブの性能

電気的性能

sp2 ハイブリッドの各炭素原子は、シートの pi 軌道に垂直な不対電子を持ち、これによりカーボン ナノチューブに優れた導電性が与えられます。カーボンナノチューブの最大電流密度は109Acm-2に達し、これは銅の導電率の1000倍です。非常に細いワイヤーとして使用でき、現在、典型的な用途はリチウムイオン電池の導電剤として使用されています。半導体カーボンナノチューブは、マイクロエレクトロニクスデバイスの分野で幅広い用途に使用されています。

機械的性質

sp2 ハイブリッド CC σ 結合は、現在知られている最も強力な化学結合の 1 つです。カーボン ナノチューブの降伏強度は数百 GPa のオーダーであり、ヤング率は TPa のオーダーであり、カーボン ファイバーや防弾チョッキよりもはるかに高くなります。ファイバーとスチールを使用。炭素繊維に代わる新たな強度素材として期待されています。

熱性能

カーボンナノチューブ熱伝導システムは平均フォノン自由行程が大きく、軸方向の熱伝導率は6600W/(m・K)にも達し、室温で最も熱伝導率の高い材料であるダイヤモンドの3倍以上になります。最もよく知られている材料は、電子機器の効率的な放熱材料です。

近年、カーボンナノチューブの研究により、ナノエレクトロニクスデバイスへの応用の可能性が実証されています。つまり、サイズがわずか数十ナノメートル、あるいはそれより小さいカーボンナノチューブをベースに電子デバイスやワイヤを構築することで、実現速度が大幅に速くなるということです。消費電力は現在の集積回路のカーボンナノチューブ集積回路よりもはるかに小さい。

また、MWCNT多層カーボンナノチューブは、導電性、帯電防止性、触媒担体などへの応用も可能です。