如果把芯片比作一棟房子，晶體管就是建房的“磚瓦”。多年來，晶體管一直以硅為材料，由此制成的硅基芯片技術更新遵循摩爾定律，半導體產(chǎn)業(yè)專注于用不斷縮小晶體管尺寸的辦法提升芯片性能。

為此，科學家一直試圖尋找能夠替代硅的芯片材料，發(fā)展下一代晶體管集成電路，一個備受矚目的候選者，就是碳納米管。

碳納米管不光在未來的芯片中有用武之地，而且還是..上強度..強的材料！

碳納米管抗拉強度達到50～200GPa，是鋼的100倍，密度卻只有鋼的1/6，至少比常規(guī)石墨纖維高一個數(shù)量級；它的彈性模量可達1TPa，與金剛石的彈性模量相當，約為鋼的5倍。對于具有理想結構的單層壁的碳納米管，其抗拉強度約800GPa。碳納米管的結構雖然與高分子材料的結構相似，但其結構卻比高分子材料穩(wěn)定得多。

碳納米管是目前可制備出的具有..高比強度的材料。若將以其他工程材料為基體與碳納米管制成復合材料， 可使復合材料表現(xiàn)出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各向同性，給復合材料的性能帶來極大的改善。

碳納米管的硬度與金剛石相當，卻擁有良好的柔韌性，可以拉伸。在工業(yè)上常用的增強型纖維中，決定強度的一個關鍵因素是長徑比，即長度和直徑之比。材料工程師希望得到的長徑比至少是20:1，而碳納米管的長徑比一般在1000:1以上，是理想的高強度纖維材料。2000年10月，美國賓州州立大學的研究人員稱，碳納米管的強度比同體積鋼的強度高100倍，重量卻只有后者的1/6到1/7。碳納米管因而被稱“超級纖維”。

常用的碳納米管制備方法主要有：電弧放電法、激光燒蝕法、化學氣相沉積法（碳氫氣體熱解法）、固相熱解法、輝光放電法、氣體燃燒法以及聚合反應合成法等，下面著重為大家介紹兩種與氦、氬氣相關的制備方法。

1）電弧放電法

電弧放電法是生產(chǎn)碳納米管的主要方法。1991年日本物理學家飯島澄男就是從電弧放電法生產(chǎn)的碳纖維中..發(fā)現(xiàn)碳納米管的。電弧放電法的具體過程是：將石墨電極置于充滿氦氣或氬氣的反應容器中，在兩極之間激發(fā)出電弧，此時溫度可以達到4000度左右。在這種條件下，石墨會蒸發(fā)，生成的產(chǎn)物有富勒烯（C60）、無定型碳和單壁或多壁的碳納米管。通過控制催化劑和容器中的氫氣含量，可以調節(jié)幾種產(chǎn)物的相對產(chǎn)量。使用這一方法制備碳納米管技術上比較簡單，但是生成的碳納米管與C60等產(chǎn)物混雜在一起，很難得到純度較高的碳納米管，并且得到的往往都是多層碳納米管，而實際研究中人們往往需要的是單層的碳納米管。此外該方法反應消耗能量太大。有些研究人員發(fā)現(xiàn)，如果采用熔融的氯化鋰作為陽極，可以有效地降低反應中消耗的能量，產(chǎn)物純化也比較容易。

2）激光蒸發(fā)法

激光蒸發(fā)法的具體過程是：在一長條石英管中間放置一根金屬催化劑/石墨混合的石墨靶，該管則置于一加熱爐內(nèi)。當爐溫升至一定溫度時，將惰性氣體沖入管內(nèi)，并將一束激光聚焦于石墨靶上。在激光照射下生成氣態(tài)碳，這些氣態(tài)碳和催化劑粒子被氣流從高溫區(qū)帶向低溫區(qū)時，在催化劑的作用下生長成碳納米管。

碳納米管作為一種潛力巨大的超級材料，是未來..材料和碳基半導體的核心，在航空航天、超級建筑、透明顯示器、高性能芯片、新型貯氫材料、催化劑載體和電極材料等領域，有著廣泛的應用前景，其中它在航空航天、電子和復合材料方面的應用是..具有潛力的。

在復合材料中的應用

由于碳納米管的納米級尺寸，中空管狀和極高的楊氏模量，它被認為是晶須類強化相的..形式。利用碳納米管的性質可以制作出很多性能優(yōu)異的復合材料。

例如，碳納米管材料增強的塑料力學性能優(yōu)良、導電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩(wěn)定性高，不易對環(huán)境造成影響。碳納米管增強陶瓷復合材料強度高，抗沖擊性能好。

碳納米管做導電劑 

碳納米管優(yōu)良的導電性和較大的長徑?jīng)Q定了其很適合用作鋰離子電極材料導電劑。由于碳納米管一方面有良好的導電性能，另一方面在結構上屬于納米級一維材料，長徑比一般都在103以上，相互之間更容易搭接、形成導電網(wǎng)絡。有望在較低的添加量下得到性能良好的電極。用碳納米管作為導電劑，其效果明顯優(yōu)于炭黑。

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氣體回收系統(tǒng)是對生產(chǎn)中的廢氣，如氫氣、氬氣和氦氣進行回收再利用，采用該系統(tǒng)是一項降低生產(chǎn)成本，節(jié)約能源 ，提高經(jīng)濟效益的有力措施，下面，迪凱機電小編帶大家一起來了解氣體回收系統(tǒng)中的氫氣回收系統(tǒng)、 氬氣回收系統(tǒng)及氦氣回收系統(tǒng)。

氫氣回收系統(tǒng)主要用于鎢鉬行業(yè)還原工序排出的廢氫，收集廢氫后進入預處理系統(tǒng)，經(jīng)增壓后由冷卻器冷卻，汽水他離器分離水份，然后進入純化裝置主體部分，對氫氣進行精制處理，經(jīng)處理后的氫氣中含氧量≤5ppm，H2O≤10ppm，N2≤900ppm。氫氣回收裝置分為中壓回收和常壓回收，中壓回收氫氣的增壓由壓縮機進行，而常壓回收則由羅茨風機來完成。

氬氣回收系統(tǒng)是對區(qū)熔單晶硅爐排出的氬氣進行回收處理，通過膜片壓縮機穩(wěn)壓器進入氬氣純化裝置主體部分進行純化處理，使氬氣純度達到99.999%以上。

氦氣回收系統(tǒng)一般按照用戶要求，以非標準型號提供，其純度為99.999%以上。

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