碳納米管生產(chǎn)技術(shù)是納米技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。碳納米管有長(zhǎng)有短,長(zhǎng)的可達(dá)幾十微米,短的不到1微米,可以是直的,也可以是彎曲的,可以是單層的,也可以是多層的。碳納米管具有良好的導(dǎo)電性和驚人的強(qiáng)度,在聚合物或瓷材料的基礎(chǔ)上合成的含有碳納米管的復(fù)合材料具有這些特性。
目前,在實(shí)驗(yàn)室條件下有兩種生產(chǎn)碳納米管的方法。第一種是在電弧中用石墨合成碳納米管,但要從整個(gè)燃燒器皿的表面清除大量碳垢,消耗的能量很大,得到的碳納米管卻很少;第二種是分解含碳的氣體(乙炔或者乙烯),但只能間隔進(jìn)行。工業(yè)上大量獲得碳納米管的技術(shù)工藝此前一直沒(méi)有研制成功。
俄科研人員開(kāi)發(fā)的新工藝解決了批量生產(chǎn)碳納米管的難題。他們研制的生產(chǎn)裝置很像傳
送帶,在轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶上固定著一些含有鎳金屬的催化劑,迎著轉(zhuǎn)動(dòng)的傳輸帶不間斷地噴射溫度相對(duì)不高的甲烷或者普通天然氣。這樣,甲烷被分解成碳,含鎳催化劑將碳原子有序地進(jìn)行排列,最后在催化劑表面生成碳納米管。
使用這種的工藝方法進(jìn)行連續(xù)不間斷的生產(chǎn),生產(chǎn)能力可達(dá)到每小時(shí)10克。每克含鎳催化劑能夠生成50克多層碳納米管。此外,科研人員還研制出了生產(chǎn)單層碳納米管的技術(shù)工藝。
據(jù)了解,俄科學(xué)家研制的碳納米管連續(xù)生產(chǎn)裝置正在申請(qǐng)國(guó)家專利,含鎳催化劑成分和詳細(xì)技術(shù)說(shuō)明暫且保密。