工程材料网络课程 5 高分子材料 5.3 纳米高分子材料(4)

高,细菌纤维素经洗涤、干燥后,杨氏模量可达10Mpa，经热压处理后，杨氏模量可达30MPa ，比有机合成纤维的强度高四倍。由于其内部有很多“孔道”，又有良好的透水、透气性能，具有很强的亲水性，能吸收60～700倍于其干重的水分，即有非凡的持水性，并具有高湿强度。

由于细菌纤维素具有良好的亲水、持水性、凝胶特性，可制成特殊的人造皮肤、纱布、绷带和创可贴等伤科敷料产品。另外，细菌纤维素还完全不被人体所消化的特性，使之成为一种很具吸引力的食品基料和保健食品。将细菌纤维素加入纸浆，还可提高纸张的强度和耐用性而造出高品质的特殊用纸，如用于流通货币的特级纸。

3.碳纳米管

碳纳米管可看成是管壁由单层石墨六角网面以其上某一方向为轴卷曲360°而形成的中空管。根据对碳纳米管热振动的透射电子显微镜( TEM) 研究并结合经典的弯曲理论得出，多臂碳纳米管的平均弹性模量为1. 8TPa。碳纳米管的强度实验值为30～50GPa。尽管碳纳米管的拉伸强度极高,但它们的脆性不像碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂,而碳纳米管要到约18%变形时才会断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa。它还具有很大的电流容量和热导率,存在广泛的潜在应用价值。

电弧放电法是最早用于制备碳纳米管的工艺方法，后经Ebbesen 等的优化，每次可制得克量级的碳纳米管，使其成为广泛应用的方法。它是在真空反应器中充以一定压力的惰性气体或氢气，采用较粗大的石墨棒为阴极，细石墨棒为阳极，在电弧放电的过程中阳极石墨棒不断被消耗，同时在石墨阴极上沉积出含有碳纳米管的产物。