美国BNNT Materials, LLC BNNTs vs. CNTs 氮化硼纳米管和碳纳米管的异同

氮化硼纳米管和碳纳米管对比

BNNT材料公司生产世界上最高质量的BNNT。我们的氮化硼纳米管现在有多种生长和精制的形式。

我们的标准产品10 (SP10)产品含有高结晶氮化硼纳米管,由无催化剂高温/高压(HTP)方法生产,也被称为加压蒸气/冷凝器(PVC)方法。原合成产品含有约40 wt.%的元素硼,而精制产品(用-R表示)含有1 wt.%的元素硼。我们的BNNT产品可作为泡泡球,垫,粉末,颗粒,分散剂,以及更多,都可以定制,以满足您的需求。独特的是,我们公司的产品除了天然硼外,还有硼的同位素:10B (>96%)和11B (>98%)。

BNNT的技术参数

BN content>99% (refined materials)
Residual ImpuritiesRefined materials contain <1 wt.% elemental boron
Tap DensityLow, ~0.25 mg/cm3
Defect densityExtremely low (BNNTs flex and recover when bent)
Band gap5.7 eV (direct measurement by low energy EELS)
Surface areaup to 400 m2/g (by multipoint BET)
Networkmany isolated tubes, bundles up to 5 tubes (by TEM)
Number of walls1 to 5 walls are typical, 2 or 3 walls are most common (by TEM)
BNNT lengthup to 200 μm (by SEM), longer suspected

 

氮化硼纳米管和碳纳米管对比

氮化硼纳米管和碳纳米管都是纳米材料的一种,它们在材料性质、制备方法、应用领域等方面有着一定的异同。

首先来看两种纳米管的相同点。氮化硼纳米管和碳纳米管都是直径在纳米级尺寸范围内,长度可达数十微米以上的纳米管状材料。它们的直径通常在1-100 纳米之间,比普通的材料更加细小,因此县有很大的比表面积。由于纳米管的特殊结构和尺寸效应,具有许多优异的性能,比如高比表面积、高强度、良好的导电性和导热性等。因此,氮化硼纳米管和碳纳米管都具有很强的应用潜力。

其次,我们来看两种纳米管的异同点。在材料性质方面,氮化硼纳米管是由氮化硼原子构成的纳米管,具有很高的硬度和热导率,同时还具有优异的化学稳定性和电学性能。碳纳米管则是由碳原子构成的纳米管,具有优异的力学性能和导电性能,同时也具有很高的化学稳定性。因此,氮化硼纳米管和碳纳米管在某些性能方面有相似之处但在其他方面又有着明显的差异。

在制备方法方面,氮化硼纳米管的制备相对较为困难,目前主要通过化学气相沉积、化学气相沉积等方法来制备。而碳纳米管的制备方法比较多样,主要包括电弧放电法、化学气相沉积法、化学汽相沉积法等多种方法。因此,制备氮化硼纳米管相对来说更为困难,技术要求更高。

在应用领域方面,氮化硼纳米管和碳纳米管也有着各自的特点氮化硼纳米管由于其优异的硬度和导电性能,在纳米材料增强复合材料、导热材料、电子器件等领域都有着广泛的应用。而碳纳米管由于其优异的力学性能和导电性能,被广泛应用于材料强化、导电材料催化剂载体等领域。

 

Boron nitride nanotubes (BNNT)Carbon nanotubes (CNT)
ElectricalInsulating
(~5.7 eV wide-bandgap semiconductor)
Metallic or semiconducting
OpticalStrong UV absorbers and transparent in the visible; visible emittersUltraviolet, visible, and near-infrared absorbers; semiconductors are near-infrared emitters
Radio Frequency transparencyYes (e.g. for 5G or radar)No
Thermal stabilityStable to at least 800°C in airUp to 480°C
Thermal neutron capture cross sectionBoron isotope enrichment dependent (10B ~3825 barns vs. 11B ~0.0055 barns; N = 1.9 barns)C = 0.0035 barn
Bond polarityPolar (B-N)Nonpolar (C-C)
Piezoelectric behaviorYes (0.25 – 0.4 C/m2)Yes
Surface morphologyCorrugatedSmooth
ColorWhite or translucentBlack
ToxicityVery low, possibly no cytotoxicityYes
Theoretical thermal conductivity
(vs. copper ~400 W/m∙K)
~3,500 W/m∙K (axial)
Mechanical strength
(Young’s modulus)
~1.2 TPa
Coefficient of thermal expansion (CTE)-1 x 10-6

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