碳纳米管海绵导热性能的实验研究
2021-11-22刘心颖
中国材料进展 2021年9期
刘心颖,林 欢,董 华
(青岛理工大学环境与市政工程学院,山东 青岛 266033)
1 前 言
从1991年日本研究实验室[1]发现碳纳米管(CNTs)以来,碳纳米管以其优异的力学、电学、热物理性能以及良好的化学性能受到研究者们的广泛关注[2, 3],成为新时代最具发展潜力的纳米材料之一。为了实现碳纳米管材料的实际应用,定向控制碳纳米管的自组装工程技术成为了关键的一步。随着科技的发展,为了更好地满足社会生产的需求,一种碳基海绵——碳纳米管海绵,顺应时代的脚步孕育而生。
碳纳米管海绵通过改变以碳纳米管为基础的宏观结构,表现出高比表面积、高孔隙率、强韧的机械强度、优异的导电性能及电化学性能,在能源存储[3-5]、催化[6]、吸附[7]、复合保温材料[8, 9]等领域有广泛的应用前景,使其在学术领域引起了科研工作者的极大关注和研究。从保温性能的角度出发,碳纳米管海绵作为一种新型的碳纳米保温材料,具有低导热系数,起到隔热、绝热的作用。使用保温材料对减小能耗、充分利用资源,以及促进可持续发展具有深远影响和非凡意义。针对不同场合的保温需求有所不同,无论是建筑、航天航空、海洋还是服饰材料,具有隔热绝热特性的多孔材料都在扮演着重要角色[10]。碳纳米管海绵作为最具有前途的保温材料之一,导热性能的实验研究显得尤为重要。Gui等[9]制备出的碳纳米管海绵在200~360 K温度下,导热系数小于0.15 W·m-1·K-1,具有良好的隔热性能。但是,碳纳米管海绵为何会呈现低导热系数,仍有待进一步探索。……
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