尖锐端头碳纳米管的制备与场发射特性

采用氢电弧法制备了尖锐端头的碳纳米管,获得了具有三种特殊形貌的尖端,即锥形、颈缩形和铅笔状尖端.该特殊彤貌的彤成可归因于在原料中加入硅粉进而形成的结构缺陷.研究了所得碳纳米管的场发射特性,发现其阈值电场较低,仅为3.75V/mm;场发射电流密度可高达～1.6×105A/cm2;且场发射稳定性好.以上优异的场发射性能归结于该碳纳米管具有良好的结构完整性和独特的尖端结构特征.

Abstract：

Carbon nanotubes (CNTs)with sharp tips were synthesized by a hydrogen arc discharge method. Three unusual morphologies,i.e. ,a cone-shaped tip,a suddenly-shrinking tip,and a pencil point-like tip were observed. These novel tip structures are considered to be related to the addition of a small amount of silicon powder in the raw material,which may introduce structural defects in the CNTs. The field emission properly of the sharp-tip CNTs was investigated,and a low threshold electric field of 3.75 V/m,a high field emission current density of ～1.6× 105 A/cm2,and a good emission stability were demonstrated. The superior field emission performance of the CNTs can be attributed to their good crystallinity and unique tip structures.     

序

对碳元素及碳质材料而言,过去二十五年令人振奋、令人激动! 长久以来,人们认为碳的单质主要以金刚石、石墨、无定形炭和卡宾四种形式存在.     

热梯度法化学气相渗温度控制

建立了热梯度法化学气相渗工艺（ＣＶＩ） 模型，计算了圆筒炭毡内的温度分布，给出热梯度法ＣＶＩ 工艺沉积温度的控制方法。利用这种方法，采用热梯度法ＣＶＩ 工艺，在１００ ｈ 之内成功地制备出内径１６０ ｍ ｍ 、高３９０ ｍ ｍ 、厚２０ｍ ｍ 的圆筒炭毡增强Ｃ／Ｃ 复合材料，密度达到１ ．６ ｇ／ｃｍ ３ 。     

澳大利亚,韩国,印度和台湾地区炭素研究与生产之现状

THEPRESENTSTATUSOFCARBONRELATEDRESEARCHANDDEVELOPMENTEFFORTSINAUSTRALIA,KOREA,INDIAANDTAIWANChenqHuiming(InstduteofMetalResearch,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110015)YuanTiecheng,KangYuncheng(JilinCarbonPlant,Jilin132002)1前言1996年11月13日作者代表中国     

新世纪,新材料,新辉煌——致作者和读者

基于碳本身结构的多样性及其良好的可设计性和可复合性 ,以碳为主体的具有特殊结构与功能的材料 ,以及以炭材料为主体的具有交叉边缘学科特征的一些新的学科及产业生长点 ,日益引起整个科学技术界的广泛关注 ,体现出炭材料这门既古老又不断向前发展的学科魅力所在。在世纪之交 ,国际上尤其是我国纳米碳管等极具代表性的尖端炭材料的研究取得巨大进展 ,令世界为之瞩目 ,为炭材料工作者振奋 ,使炭材料的发展呈现出良好的开端。展望 2 1世纪 ,新材料特别是纳米材料将是新的技术革命的基础 ,而炭纳米材料作为炭材料中的一枝奇葩 ,将在尖端领域和…     

纳米碳管/聚合物功能复合材料

纳米碳管(Carbonnanotubes,CNT)具有π π共轭电子结构,可与结构相似的聚合物(Polymer)通过范德华力结合形成复合材料。导电聚合物(Electricallyconductingpolymer,ECP)包覆多壁纳米碳管(Multi walledcarbonnanotubes,MWNT)后,可用于诸如超级电容器等电子器件。共轭发光聚合物修饰纳米碳管形成的CNT polymer复合材料,具有很强的发光性能,有望用于电子接收器和光电器件。通过连结氨基聚合物,可使多壁纳米碳管溶解和功能化,从而将纳米碳管引入生物学系统中。研究结果表明,CNT polymer复合物有许多潜在的应用,有待进一步发展。     

哑铃形碳化硅晶须生长的机理

研究了仿生哑铃形碳化硅晶须的生长机理，发现组成仿生晶须的念珠状小球与直杆状碳化硅晶须的生成过程是相对独立的，而且念珠状小球在直杆状晶须上的生长位置是一定的，首先，直杆状碳化硅晶须在反应空间中生成，然后由Si,SiO,SiO2等组成的非晶态物质的直杆状晶须上的缺陷位置沉积长大，形成包裹在晶须上的念珠涉球，念珠状小球不仅可以在制备碳化硅晶须的过程中生成，而且能够在已有的碳化硅和钛酸钾等晶须上生成。     

多壁纳米碳管的超声短切处理

采用超声方法对多壁纳米碳管进行短切处理，比较系统地考察了超声时间对纳米碳管的长度、孔结构和形貌的影响。结果表明，超声粉碎可以有效地短切多壁纳米碳管，随超声时间的延长，纳米碳管的长度显著减小。在超声处理120min后，纳米碳管被短切到平均长度为400nm。超声短切后的纳米碳管比表面积和孔容均显著增加。进一步延长超声时间，其比表面积和孔容反而下降。     

石墨材料的疲劳

对迄今前人在石墨材料上所开展的疲劳研究工作进行了综述，以不同的疲劳设计方法为线索，一方面通过对石墨寿命评价的S-N曲线来分析石墨的疲劳行为；另一方面从疲劳裂纹扩展的角度来分析在外应力作用下有预制裂纹的石墨的疲劳行为。总结了石墨疲劳研究的主要进展，归纳了石墨疲劳研究中的关键问题，在此基础上对石墨材料的疲劳研究前景进行了展望。