Доказано положительное влияние высокотемпературной обработки углеродных нанотрубок графита

Доказано положительное влияние высокотемпературной обработки углеродных нанотрубок графита Источник фото: newscientist.com

Термическая обработка углеродных нанотрубок может значительно улучшить их механические, электрические и термические свойства за счет уменьшения дефектов и повышения кристалличности.

В своей новой работе ученые исследовали влияние отжига при 3000 °C вертикально ориентированных массивов углеродных нанотрубок, синтезированных методом химического осаждения из газовой фазы на графит.

Рамановская спектроскопия показала резко уменьшенное количество дефектов и, вместе с измерениями дифракции на просвечивающем электронном микроскопе, увеличенный средний размер кристаллитов примерно на 50%, что соответствует увеличению модуля Юнга на 124%.

Специалисты также обнаружили у углеродных нанотрубок тенденцию связываться друг с другом с помощью сил Ван-дер-Ваальса, которые заставляют отдельные трубки тесно структурно совмещаться друг с другом.

Это соединение вызывает эффект уплотнения всего массива нанотрубок, который проявляется при температурах больших, чем 1000 °C. Тепловые показатели начала уплотнения соответствуют термическому разложению кислородсодержащих функциональных групп, что препятствует достаточно тесному контакту для связывания.

Наконец, оставшийся катализатор CVD на дне массива нанотрубок испаряется во время отжига, обеспечивая прямое закрепление структур на нижележащей графитовой подложке.

 

Источник: iopscience.iop.org