学术研讨ｌ １３１ 的纳米电子器件具有尺寸小、速度高、功耗低和造价低等优 势，将替代硅材料成为后摩尔时代的重要电子材料。 米级无缝管状物，其层数从几十到几百不等，层间距为（０．３４± ０．０１）ｎｍ，与石墨层间距０．３３５ ｒｉｍ相当，且层与层间无序排列。 碳微米管直径一般为０．５～ｌ（） ｍ，壁厚为１０～ｌ（）（）ｎｍ，长度一 般为１（） ｍ～５ ｃｍ，甚至更长（图２）。 ４碳微米管的・陛能及应用 碳纳米管可以被看成具有良好导电性能的一维量子导线， Ｔａｎｇ等 ｌ在研究具有较小直径的单壁碳纳米管磁传导特性时发 现，在温度低于２０ Ｋ时，直径为０．４ ｒｉｍ ＣＮＴ具有明显的超导效 应，这也预示着碳纳米管在超导领域的应用前景。 碳微米管具有与碳纳米管相似的管状结构和巨大长径比的 特点，且能保持如碳纳米管般的纳米级管壁厚度，所以它的力 碳纳米管还具有优异的场发射性能。直径细小的碳纳米管 可以用来制作极细的电子，在室温及低于０ Ｖ的偏置电压下， 即可获得０．１～ｌ Ａ的发射电流。与目前的商用电子相比， 碳纳米管电子具有尺寸小、发射电压低、发射密度大、稳定 学性能、导电性能、导热性能和化学稳定性等一些物理化学性 能与碳纳米管相似，它们能较好地应用在量子导线和晶体管阵 列。碳微米管壁表面趋于平面石墨烯的结构，这使其并拥有石 墨烯的独特性能。 性高、无需加热和无需高真空等优点，可用于制作平面显示装 置，取代体积大、质量重、低效的阴极电子管。日本已制出以 碳纳米管为发射材料的场致发射彩色电视机样机，其图像分辨 率是目前已知其他技术所不能达到的。 碳微米管在保持纳米级管壁厚度的同时，拥有微米级的管 径，因此具有非常大的空腔，可填充客体分子且有利于电解液 离子的传输，是一类优良的电极材料。它们能广泛用于锂离子 电池、超级电容器和储氢材料。 由于碳管具有微米级别的尺寸，管壁上的拓扑缺陷，并不 能影响碳管的整体形貌，反而能使碳管的管壁或者管端具有某 些化学活性，更容易引入材料或者接枝某些官能团，因此，碳 碳纳米管的化学性能主要体现在其表面特征和孔结构性能 方面。碳纳米管在生长过程中，会形成很多结构上的缺陷位 点，这些结构缺陷容易被氧化剂或者气氛氧化而打开，同时还 能在其上形成不同的官能基团，封端被打开的碳纳米管可以让 其他物质进入，充当起纳米反应发生器或存储容器；表面官能 化的碳纳米管更可以溶解在溶剂中或者与其他的物质相紧密结 合，发挥更多的作用。碳纳米管具有中空管状结构和巨大的长 径比，管壁上是石墨烯结构，管壁的层与层之间充满着空隙， 微米管的形貌较稳定，不容易受外部因素的影响而发生形变 ”。 碳纳米管和石墨烯都具有很多优异性能，但如今的微纳技 术还难以对其进行单个操作。但碳微米管尺寸巨大，运用简单 的技术就能对其进行单根操作，从而弥补了碳纳米管和石墨烯 的不足。 因此碳纳米管具有很高的比表面积，使得大量气体分子、电子 和离子等能吸附在管的间隙、内腔及管的表面，并能迅速移 动，因而碳纳米管可以应用于锂离子电池材料、电容器和储氢 材料等领域。 但碳纳米管的管径尺寸太小、表面缺陷多、团聚严重等问 目前，人们已对碳纳米管有了较全面的认识，碳微米管具 有与碳纳米管相似的结构和性质，并具有更多的结构优势。尽 管目前对碳微米管的研究已取得一定的进展，但对碳微米管的 研究还微乎其微，人们不仅对碳微米管的形成机理未知，而且 对碳微米管可能存在各种优势性能也都不甚了解，要想深入研 究碳微米管，还需科学工作者的进一步努力。 题一直影响着碳纳米管在实际中的应用。于是在研究碳管的过 程中，逐渐发现了一种新的碳管形貌一碳微米管，碳微米管的 出现弥补了碳纳米管的不足。 ３碳微米管的结构 【参考文献】 【１】Ｓａｖａｓ Ｂｅｒｂｅｒ，Ｙｏｕｎｇ—Ｋｙｕｎ Ｋｗｏｎ，Ｄａｖｉｄ Ｔｏｍ ａ ｎｅｋ．Ｕｎｕ— ｓｕａＵｙ ｈｉｇｈ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓＪｌ】．Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２０００，８４（２０）：４６１３—４６１６ 【２】Ｔａｎｇ ｚ Ｋ，Ｚｈａｎｇ Ｌｉｎｇｙｕｎ，Ｗａｎｇ Ｎ，ｅｔ ａ１．Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃ— ｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ４ ａｎｇｓｔｒｏｍ ｓｉｎｇｌｅ—ｗａｌｌｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［ＪＪ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００１， ２９２（５５２６）：２４６２—２４６５ ） 徽米管曩自。ｊ意鼻哇宅镜圈 蕾２ 【３】刘剑洪，吴双泉，等碳纳米管和碳微米管的结构、性质及 其应用【Ｊ１．深圳大学学报理工版，２０１３，３０（１）：１—１１ 碳微米管具有与碳纳米管相似的管状结构，它是由多层石 墨烯片（碳原子呈六边形排列的网状结构）同轴卷曲而成的微 （上－ｆ￣１２７页） 分方法探讨．油气地质与采收率，２００６，０３ 【参考文献】 【１１李小梅，俞娟丽．时频分析技术在层序旋回划分中的应 用石油与天然气地质，２００８，１２ 【４】郭玉新，隋凤贵，林会喜，等．时频分析技术划分砂砾岩沉积 期次方法探讨．油气地质与采收率，２００９，０９ 【５】李霞，范宜仁，房文静，等．测井多尺度分析方法用于层序地 层划分研究．地质，２００６，１２ 【２１朱剑兵，谭明友．基于小波变换的高分辨率层序地层单元 划分方法探讨油气地球物理，２００７，１０ 【３１朱剑兵，孙淑艳，李国栋＿扇三角洲沉积体系准层序频谱划 【６］何欣，卢双舫，张学娟，等．小波变换在高分辨率层序地层划 分中的应用．内蒙古石油化工，２０１０，６
