奈米碳管 CNT
奈米碳管 ( Carbon Nano-Tube,CNT ) ， 其分子結構是由二維石墨片捲成三維分子圓管，依合成的技術不同 ，其直徑範圍 在 1 到數百奈米之間，碳管長度可由數百奈米到數百微米，由於具有微小、高強度、高導熱度、高導電度、低消
耗等 特性，公認在微電子、 半導體、 導電複合材料、 超級電容、 燃料電池、 太陽能電池、 平面場發射顯示器、 照明、 醫藥輸送等多項產業，開始成為革命性超級材料。


奈米碳管的結構
採用高解析電子顯微鏡技術對奈米碳管的結構研究證明，多壁奈米碳管一般由幾個到幾十個單壁奈米碳管同軸構成， 奈米碳管的直徑為零點幾奈米至幾十奈米，每個單壁管側面由碳原子六邊形組成，長度一般為幾十奈米至微米階， 兩端由碳原子的五邊形封頂 。

碳家族中鑽石、石墨、碳六十與奈米碳管之碳原子結構圖


奈米碳管的優點
•體積小 (2 ~8nm ) 　 •質量輕　　　•高強度　　　•高韌性
•可撓曲性　　　 　　•高導電度　　•高導熱度
奈米碳管與其他材料之機械性質比較表 ( 單位為 GPa)

 

單層奈米
碳微管 		多層奈米
碳微管 		鑽石 傳統碳纖 鋼 Expoxy resin 木頭
Young's modulus 1054 1200 910-1250 350 208 3.5 16
Tensile Strength 150 150 ----- 2.5 0.4 0.05 0.08


奈米碳管的特性
特性 奈米碳管 其它材料
尺寸 直徑約 10nm 以下 電子束蝕刻線約 50nm ，厚約數奈米
密度 1.33~1.40g / cm3 鋁密度約 2.7g / cm 3
拉伸強度 4.5 ×1010 Pa 高強度合金鋼只能承受 2 ×10 9Pa
恢復力 可大角度變曲，重新拉直後無缺陷 金屬及碳纖維會在晶界破裂
電流承載 估計值為 109A / cm 2 銅線只能承載106 A / cm2
熱傳導 預測在室溫下約 6,000W/m-K 高純度鑽石約 3,320 W/m-K
熱穩定性 真空下 2,800 ℃ ,
空氣中 700 ℃ 		微晶片中之金屬線熔點 600~1,000 ℃