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Sechseckige Bornitrid / Kohlenstoff-Nanoröhren Leichter, hochtemperaturbeständiger Leiter, der bei hohen Temperaturen von 1200 ° C bearbeitet werden kann

Sep 17, 2019

Die Entwicklung von Leitern und Kabeln, die in Umgebungen mit extrem hohen Temperaturen verwendet werden, ist von großer Bedeutung für die Solardetektion, den Brandschutz, die Materialverarbeitung bei hohen Temperaturen, die Luft- und Raumfahrt und andere Bereiche. Leichte koaxiale Drähte aus hexagonalem Bornitrid / Kohlenstoff-Nanoröhren (CBN / CNT) wurden durch chemische Niederdruck-Gasphasenabscheidung (LPCVD) auf der Oberfläche von Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) hergestellt. Hexagonales Bornitrid wird auch als Isoliermaterial und Schutzschicht gegen hohe Sauerstofftemperaturen verwendet. Dieser leichte, hitzebeständige Draht kann Videosignale gleichmäßig übertragen, wenn die Flamme brennt. Weitere Untersuchungen zeigen, dass die thermische Elektronenemission (1200 K) und die thermisch induzierte Leitung (1000 K) zwei Hauptmechanismen für das Versagen der Isolierung von hexagonalem Bornitrid bei hohen Temperaturen sind. Die Austrittsarbeit von hexagonalem Bornitrid bei 1306-1787 K wird im Bereich von 4,22-4,61 eV durch Untersuchung der Wärmeleitung gemessen, und die Bandlücke von hexagonalem Bornitrid wird im Bereich von 5,6-6,2 eV gemessen. Der von diesen beiden Versagensmechanismen bei 1300 K erzeugte Strom ist jedoch 12 Zehnerpotenzen niedriger als der von Kohlenstoffnanoröhrendrähten, sodass die normale Verwendung von Drähten bei hohen Temperaturen nicht beeinträchtigt wird. Es wird erwartet, dass der leichte, hochtemperaturbeständige Leiter aus hexagonalem Bornitrid / Kohlenstoff-Nanoröhren eine breite Palette neuer Anwendungen unter extremen Hochtemperaturbedingungen eröffnet.

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