通过实验研究了基于碳纳米管（CNTs）的含油纳米制冷剂（即由制冷剂R113、润滑油VG68和碳纳米管组成的纳米流体）的核态池沸腾换热特性,分析了碳纳米管对含油制冷剂核态池沸腾换热的影响。实验中采用了外径为15~80nm、长度为1.5~10μm的四种碳纳米管。实验的饱和压力为101.3 kPa;热流密度为10~80 kW/m2;纳米油（碳纳米管和润滑油的混合物）的质量分数为0~5%;在纳米油中碳纳米管的质量分数为0~30%。实验结果表明：碳纳米管增强了含油制冷剂的池沸腾换热,在测试工况下换热系数最大可增加61%。当纳米油中碳纳米管浓度为20%不变,纳米油浓度由1%提高到5%时,不同尺寸的碳纳米管对换热系数的增加幅度由27%~59%降低至23%~55%;当纳米油的浓度为1%不变,纳米油中碳纳米管浓度由20%提高到30%时,不同尺寸的碳纳米管对换热系数的增加幅度由27%~59%升高到33%~61%。通过实验获得

用负载金的多壁碳纳米管(Au-MWCNTs)作为乙炔气体传感器的催化剂,降低了成本,提高了传感器的性能。对催化剂的形貌和结构进行了TEM,IR,XRD等物理表征。与单纯的金纳米(Au-NPs)催化剂相比,Au-MWCNTs对乙炔表现出了良好的电催化活性,起始氧化电位降低了0.19 V,峰电流提高了一倍。组装的电流型乙炔气体传感器也表现出了很好的检测效果,传感器的灵敏度为:80 nA/10-6,响应、恢复时间【50 s,该传感器可以用于乙炔气体检测。

在压电石英金电极上自组装半胱胺膜,通过1-乙基-3-（3-甲基氨丙基）碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺活化的羧基化碳纳米管交联半胱胺和DNA探针,构建新的压电DNA传感器,实现对肺癌特征DNA的压电检测。该传感器检测灵敏度为27.617Hz/（μg/mL）,线性范围为0.02～7.50μg/mL,再生性能好。样本分析结果与聚合酶链式反应（PCR）法无显著差异,可用于临床检测。

碳纳米管具有小的半径、高的长径比、高的弹性模量和弯曲强度和导电特性,这使得它很适合做原子力显微镜探针进行高分辨率测试和纳米级加工,并使加工的纳米点、线和复杂图形在加工过程中保持比较一致的形状和高的纵横比.文中提出了一套制备碳纳米管探针的热丝化学气相沉积(HF-CVD)装置,叙述了HF-CVD的原理、装置以及在纳米加工上的应用.

采用聚乙烯醇和碳纳米管作为复合改性剂增强水泥砂浆,测试了掺量对砂浆力学性能和压敏特性的影响,并结合扫描电镜微观分析方法探究了相互作用机理。结果表明,将聚乙烯醇和碳纳米管通过超声分散形成预聚液掺入水泥砂浆中,能随着水化进程的推演脱水析出形成均匀分布的三维网络结构,优化基体内部孔结构,并有效提升其宏观性能。聚乙烯醇掺量1.0%、碳纳米管掺量0.5%时,砂浆具有较好的力学性能,抗压、抗折强度较之空白砂浆分别提升53.48%和100.69%。此外,聚乙烯醇和碳纳米管的相互作用使得导电填料在水泥基体中的分散更为均匀,并有利于导电通路的形成,从而提高水泥砂浆的压敏性。

在利用碳纳米管（CNT）制作纳米电子器件时,碳纳米管与金属电极的接触特性将决定器件性能.为此本文提出了一种利用原子力显微镜（AFM）进行碳纳米管焊接的新方法.仿真研究了探针电场的强度与分布,解释了焊接中电场产生的机理,进一步分析了偏压、探针-样品距离与探针悬臂梁偏转位移之间的关系;并通过这些优选的相关实验参数进行了焊接实验验证.实验结果表明,碳纳米管与电极间的接触电阻由2.86×106Ω减小至7.14×105Ω,并可实现碳纳米管在电极上的良好固定.

碳纳米管具有很小的半径、较高的纵横比、高的柔软性能、独特的化学结构和确定的电子特性,这一系列性质使得它很适合用作原子力显微镜针尖.针尖的制作原先是手工操作,目前应用较广泛的是化学汽相沉积法(CVD).这种针尖使原子力显微镜的分辨率得到很大的提高,纳米操纵能力大大加强.

采用分子动力学方法分析了纳机电开关中碳纳米管悬臂梁的静态特性.仿真中C-C原子间相互作用采用Tersoff-Brenner势函数,C-Cu及Cu-Cu间相互作用采用L-J势函数,并同时采用截断半径和邻域列表法以提高运算速度.首先模拟了纳机电开关的开和关两种工作状态,得出开关的闭合电压为1.0 V,然后模拟了碳纳米管的弯曲变形情况,结果表明,当电压小于1.0 V时,碳纳米管弯曲符合经典弹性理论;当电压介于1.0 V～1.9 V时碳纳米管中出现Stone-Wales变形;当电压达到1.9 V后,碳纳米管中逐渐出现塌陷结构甚至孔洞;当电压达到2.9 V时,碳纳米管完全断裂.最后分析了碳纳米管原子间的受力情况,结果表明,纳机电开关的最薄弱环节是电极与碳纳米管之间的结合处.所得模拟和分析结果为纳结构器件的进一步设计和优化提供了理论依据.

以酚醛树脂（PF）、碳纳米管（CNTs）和泡沫铜（Cu）为原料,在反应釜内经无压浸渗和加压固化技术,制得一种新型PF/CNTs-Cu复合材料.在CSM摩擦磨损仪上,对不同CNTs含量的PF/CNTs-Cu复合材料进行了载流摩擦磨损测试.结果表明：未经CNTs改性的PF/Cu复合材料,摩擦系数和磨损率均最大,摩擦表面存在大量的犁沟痕迹,表现为典型的磨粒磨损.经CNTs改性后的PF/CNTs-Cu复合材料,载流摩擦磨损性能获得较大程度的改善.当CNTs质量分数在0.25%-1.0%范围内时,随着CNTs含量的增加,摩擦系数和磨损率逐渐减小,并在质量分数为1.0%时达到最小值.摩擦磨损机制则由最初的磨粒磨损逐渐转变为黏着磨损.当CNTs达到1.5%时,由于CNTs的团聚作用,导致复合材料的摩擦磨损性能急剧下降,摩擦磨损机制转变为磨粒磨损和黏着磨损共同作用形式.

纳米润滑材料是近年来摩擦与润滑领域研究的热点,也是纳米材料与润滑剂相结合的切入点。碳基纳米材料例如碳纳米管,具有良好的润滑性能。文中综述了碳纳米管这种材料作为润滑油添加剂的发展情况、国内外的研究进展,以及作为添加剂在润... 展开更多