制造纳米纤维的方法有很多,如拉伸法、模板合成、自组装、微相分离、静电纺丝等。其中静电纺丝法以 *** 作简单、适用范围广、生产效率相对较高等优点而被广泛应用。
纳米纤维是指纤维直径小于1000纳米的超微细纤维 。如今很多企业为了商品的宣传效果,把填加了纳米级(即小于100 nm)粉末填充物的纤维也称为纳米纤维。
目前最细的纳米纤维为单碳原子链,我国科学家已能制造出直径小于0.4nm的碳管,处于世界领先水平。这种纳米碳管被誉为纳米材料之王,其原因这种细到一般仪器都难以观察到的材料有着神奇的本领:超高强、超柔韧、怪磁性。因碳纳米管中碳原子间距短,管径小,使纤维结构不易存在缺陷,其强度为钢的100倍,密度只有钢的1/6,是一般纤维强度的200倍,用它作的绳索可以从地球拉到月球而不被自重拉断;它有奇异的导电性,碳纳米管既有金属的导电性也有半导体性,甚至1根纳米管上的不同部位由于结构变化也可显示不同的导电性。用它作成整流管可替代硅芯片,因而将引起电子学中的重大变化,可将计算机做得极小;用碳纳米管作出的纳米器件可组装纳米机器人,蚊子飞机、蚂蚁坦克等。碳纳米管可用来作储氢材料,把氢开发成为人类服务的清洁能源。此外,碳纳米管还可用作隐形材料、催化剂载体及电极材料等。纳米纤维可以支持纳米机的排列,把集成排列的纳米机连接成大规模系统。
1、纳米纤维:
纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的具有一定长径比的线状材料,此外,将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维也称为纳米纤维。狭义上讲,纳米纤维的直径介于1nm到100nm之间,但广义上讲,纤维直径低于1000nm的纤维均称为纳米纤维。
2、纳米涂料:
由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。
3、纳米衣:
"纳米衣"是昆虫幼虫皮肤薄膜在电子轰击下,分子聚合在一起形成的一个允许幼虫在内部活动的柔性层。该柔性层能够保护生物免受极端环境影响,因此,用这种方法生产的“纳米衣”可用来制造新式宇航服。
4、纳米管:
纳米管比人的头发丝还要细1万倍,而它的硬度要比钢材坚硬100倍。它可以耐受6500°F(3593℃)的高温,并且具有卓越的导热性能。纳米管既可以用作金属导电体,比金的导电性高得多,也可以用作制造电脑芯片所必须的半导体。纳米管在极低的温度下还具有超导性。
5、纳米碳材料:
纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子组成,也可以由异种原子(非碳原子)组成,甚至可以是纳米孔。纳米碳材料主要包括三种类型:碳纳米管,碳纳米纤维,纳米碳球。
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