碳納米管塗層

碳納米管塗層 2014年1月，美國國家標準與技術研究院（NIST）的研究人員開發出一種均勻的多壁碳納米管為基礎的塗料，可降低常用的泡沫內飾的易燃性。對NIST的材料科學家開發的製造方法的描述發表在固體薄膜2014年1月刊上。

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研發背景

NIST介紹，與未處理的泡沫相比，碳納米管塗覆聚氨酯泡沫體的燃燒性降低了35%。該塗層也防止泡沫的熔化和成池（形成熔池）。熔化和成池會產生額外的火焰，這是火災蔓延的一個重大原因。 NIST的技術從兩種聚合物之間擠出納米管，並在彼此的頂部疊層這4層薄膜。實驗結果是比人的頭髮百分之一的直徑細的塑料類塗層上面整個均勻分布碳納米管，抑制了火焰。

研發過程

該技術可以使用多種類型的納米粒子，可改善不同應用的表面塗層質量。在三重雙層辦法之前，研究者嘗試了各種各樣的層層塗布方法，但所有方法都未能滿足他們的三個關鍵目標：泡沫多孔表面的全覆蓋，碳納米管的均勻分布，以及該方法的實用性。在大多數的這些嘗試中，碳納米管沒有牢固地粘附到泡沫的表面。 研究人員選擇對碳納米管本身進行改性，藉助於製造DNA分子粘棒中的細胞培養技術，該方法將含氮分子（胺基）連接到納米管的表面。 改性的碳納米管被均勻地分布並附着在聚合物層的上表面和下表面。因此，該塗層充分利用了碳納米管的快速散熱能力。由此產生的塗層，與常用於軟裝飾的溴化阻燃劑相比，實現了更大的點火和燃燒阻力。同樣重要的是，當納米管塗層泡沫暴露在極端高溫中，會創建一個「炭保護層」屏障防止熔池形成。