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科学家破解碳纳米管形成的奥秘 |
行业资讯 加入时间：2008/9/15 10:08:07 来源： 访问量：868 |
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新华网洛杉矶２月１０日电（记者陈勇）由于一些出众的特性，碳纳米管已经成为纳米技术领域最重要的材料之一，但科学界一直对它的形成过程不甚了解。一个国际研究小组１０日报告说，他们发现碳纳米管实际上是在玻璃态碳表层下形成的碳晶体。
由美国、法国和巴西科学家组成的这个研究小组，在最新一期《科学》杂志上发表论文说，最常见的碳纳米管生产方法是碳电弧法，也就是用碳电弧将封闭在氦气舱中的石墨加热到５０００摄氏度，在一个电极上获得碳纳米管。科学家曾发现，这样获得的碳纳米管表层有很多微小的碳珠子。
碳珠子是由液体状态的碳形成的，这让科学家提出疑问：为什么液体状态的碳没能将内层的碳溶解呢？领导这一研究的美国佐治亚理工学院教授德黑尔指出，原因在于表层的这些碳急速冷却，碳原子没能来得及排列整齐形成晶体，却变成了玻璃态。进一步研究也证实了这些微小的碳珠子具有玻璃态的特征，而其内层的碳纳米管具有晶体特征。
德黑尔等人在论文中说，用碳电弧法生产碳纳米管的时候，电弧把石墨加热成了液态碳，其表层的液态碳因为急剧冷却变成了玻璃态，而内部的碳因为冷却非常缓慢，而变成了超冷液态碳。当超冷液态碳冷却到某一临界温度时，便开始结晶成为碳纳米管，而碳纳米管结晶会逐渐伸长，刺破外面包裹的玻璃态碳，玻璃态碳就如同针上的水珠一样，粘附在碳纳米管纤维的表面。
研究人员说，他们在收集碳纳米管的时候，常常觉得它表面的碳珠子很麻烦，后来才认识到这可能与碳纳米管的形成过程有关。他们认为，这一成果将有助于更好地理解碳纳米管的特性。
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