碳纳米管结构CNT典型层状中空结构，红宝石原厂碳纳米管又称巴基管

碳纳米管（CNT）又称巴基管，属于富勒碳系，真空电弧蒸发石墨电极时在高分辨透射电镜下首次发现具有纳米尺寸（1～100nm）的多层管状物，即CNT。CNT作为一种自组装单分子管状材料，由于具有独特的中空结构和良好的导电性，被认为是优良的超级电容器电极材料，红宝石原厂碳纳米管的结构CNT是典型的层状中空结构，可以看作是由单层或多层石墨片围绕同一中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管结构，两个端面由富勒烯半球封住，是一种一维量子材料，CNT中的碳原子多以sp2杂化方式与周围的三个碳原子成键，形成以六边形为基本单元的平面网状结构，此外还有一些碳原子以sp3杂化方式成键，形成一些五边形或七边形的碳环，碳纳米管的结构，根据管状物的石墨片层数可以分为单壁碳纳米管（SWNT）和多壁碳纳米管（MWNT），SWNT又称富勒管，被认为是卷起来的单层石墨烯，其直径一般为0.7～6nm，长度为1～50μm，结构中缺陷少，具有更高的均匀一致性，MWNT是由几层到几十层石墨片同轴卷曲而成的管状物，其层数从2到50不等，层间距为（0.34±0.01）nm，与石墨的层间距相当，且层与层之间排列无序，通常多壁管直径为2～30nm，长度为0.1～50μm，在一般的CNT结构中，碳原子的六边形网格是绕成螺旋型的，因此CNT具有一定的螺旋度。根据构成SWNT的石墨片的螺旋性，可以将SWNT分为非手性对称型和手性对称型。非手性对称型的镜像图像和它本身一致，根据横截面碳环的形状不同，非手性SWNT又分为扶手椅型和锯齿型两种。手性对称型则具有一定的螺旋性，它的镜像图像无法和自身重合，红宝石原厂碳纳米管的性能CNT独特的一维中空管状结构，巨大的长径比使其具有优异的力学、电学、热学、光学等性能。具体表现在以下几个方面，力学性能CNT中碳原子采取sp2杂化，形成的C[插图]C共价键是自然界最强的价键之一，这赋予CNT极高的强度、韧性及弹性模量。它的杨氏模量和剪切模量与金刚石相同，理论强度可达1.8×1012Pa，是钢的100倍，为已知材料中最高模量；其弯曲强度可达14.2GPa，所存应变能达100keV，是最好的微米级晶须的两倍；其弹性应变可达5%～18%，约为钢的60倍，而密度仅为钢的1/6，CNT还有超高的韧性，估测其最大延伸率可达到20%。CNT的长度和直径之比可达100～1000，远超出一般材料的长径比（约为20），同时CNT还具有良好的可弯曲性，即使受到很大的外加应力，也不会产生脆性断裂，这些优异的特性使碳纳米管成为“超级纤维”材料。