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金刚石纳米线用于纳米纤维应用的最佳特性

材料科学 2017-09-26 v1

摘要

碳纤维,尤其是那些由碳纳米管(CNTs)构成的,因其出色的物理性能引起了科学和工程界的强烈兴趣。在这项工作中我们报道,我们发现最近合成的超薄金刚石纳米线(DNT)不仅具有优异的扭转变形能力,而且具有优异的界面载荷传递效率。与(10,10)碳纳米管束相比,(1)考虑七股纤维,在(10,10) CNT束中观察到的纳米管扁平化在DNT金刚石纳米线束中未观察到,这使得DNT束具有的扭转型弹性极限几乎是(10,10) CNT束的四倍。拔出测试揭示(2)拔出测试揭示DNT金刚石纳米线束的界面传递载荷是CNT碳纳米管束的两倍以上,对应于高一个数量级。(3)DNT束的界面剪切强度比CNT束高一个数量级。如此高的界面载荷传递效率归因于DNT的锯齿形形态,其通过粘滑运动在界面引入强机械互锁效应(完全不同于CNT束中的载荷传递机制)。上述三个方面通常用于衡量纤维性能。显然,这些引人入胜的特性使DNT金刚石纳米线成为构建下一代碳纤维的极佳潜在候选者。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.08326,
  title  = {The Best Features of Diamond Nanothread for Nanofiber Application},
  author = {Haifei Zhan and Gang Zhang and Vincent B. C. Tan and Yuantong Gu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.08326},
  year   = {2017}
}

备注

6 figures, published, Nature Communications, 2017