BRPI1008137A2 - Materiais de fibra de vidro implantados com cnt e processo para os mesmos - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MATERIAIS DE FIBRA DE VIDRO IMPLANTADOS COM CNT E PROCESSO PARA OS MESMOS".
REFERÊNCIA A PEDIDOS RELACIONADOS O presente Pedido é uma continuação do Pedido de Patente dos
Estados Unidos 12/611.070, depositado 2 de novembro de 2009, que é uma continuação em parte do Pedido de Patente dos Estados Unidos 11/619.327 depositado em 3 de janeiro de 2007. O presente Pedido afirma o benefício da prioridade sob a U.S.C. 35 §119 dos Pedidos Provisórios dos Estados Unidos Números 61/168.516, depositado em 10 de abril de 2009, 61/169.055 depositado em 14 de abril de 2009, 61/155.935 depositado em 27 de feve- reiro de 2009, 61/157.096 depositado em 3 de março de 2009, e 61/182.153 depositado em 29 de maio de 2009, todos os quais são incorporados aqui na sua integridade pela referência. CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a materiais de fibra, mais especi- ficamente a materiais de fibra de vidro modificados com nanotubos de car- bono.
ANTECEDENTE DA INVENÇÃO Os materiais de fibra são usados para muitas aplicações dife-
rentes em uma ampla variedade de indústrias, tais como a aviação comercial, recreação, indústrias produtoras e de transporte. Os materiais de fibra co- mumente usados para essas e outras aplicações incluem a fibra de vidro, a fibra celulósica, a fibra de carbono, a fibra metálica, a fibra cerâmica e a fibra de aramida, por exemplo.
Embora os materiais de fibra de vidro, em particular, sejam úteis por causa da sua alta proporção da área superficial para o peso, a sua área superficial aumentada torna-os mais suscetíveis do ataque químico. A umi- dade também pode afetar a força elástica de materiais de fibra de vidro por- que a umidade absorvida pode piorar rachaduras microscópicas e defeitos da superfície e diminuir a sua tenacidade. Por conseguinte, os materiais bo- binados da fibra de vidro comercialmente disponíveis são produzidos com o dimensionamento da fibra que pode necessitar de remoção se for desejada uma modificação do material de fibra de vidro ou quando os novos agentes de dimensionamento tiverem que ser empregados. Isto aumenta as etapas de processo o que aumenta o potencial de causa de danos às fibras de vidro e filamentos através de exposição à umidade, à abrasão, entre outras.
Os materiais de fibra de vidro estão presentes em numerosos materiais compostos. Para perceber o benefício de propriedades da fibra de vidro em um composto, deve haver uma boa interface entre as fibras e a matriz. O dimensionamento empregado em uma fibra de vidro pode fornecer uma conexão físico-química entre a fibra e a matriz de resina e assim afetar as propriedades mecânicas e químicas do composto. O dimensionamento é particularmente útil no fornecimento da interface entre fibras de vidro hidrofí- Iicas e materiais dessemelhantes, tais como materiais de matrizes hidrofó- bicas.
Contudo, a maior parte dos agentes de dimensionamento con- vencionais possui uma tensão interfacial mais baixa do que o material de fibra de vidro em que eles são aplicados. Por conseguinte, a força do dimen- sionamento e a sua capacidade de resistir ao tensão interfacial finalmente determinam a força total do composto. Assim, usando o dimensionamento convencional, o composto resultante terá geralmente uma força menor do que aquela do material de fibra de vidro.
Seria útil desenvolver agentes de dimensionamento e processos do revestimento dos mesmos materiais de fibra de vidro para tratar de al- gumas das questões descritas acima bem como comunicar características desejáveis aos materiais de fibra de vidro. A presente invenção tanto satisfaz esta necessidade, como também fornece as referidas vantagens. SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em alguns aspectos, as modalidades aqui divulgadas se referem a uma composição que inclui um material de fibra de vidro implantado com nanotubo de carbono (CNT). O material de fibra de vidro implantado com CNT inclui um material de fibra de vidro de dimensões bobináveis e nanotu- bos de carbono (CNTs) ligados ao material de fibra de vidro. Os CNTs são uniformes em comprimento e uniforme na distribuição.
Em alguns aspectos, as modalidades aqui divulgadas se referem a um processo contínuo de implante de CNT que inclui: (a) disposição de um catalisador de formação de nanotubo de carbono em uma superfície de um material de fibra de vidro de dimensões bobináveis; e (b) síntese de nanotu- bos de carbono sobre o material de fibra de vidro, desse modo formando um material de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono. O processo contínuo de implante de CNT pode ser caracterizado por um tempo de resi- dência do material entre de aproximadamente 5 a 300 segundos em uma câmara de crescimento de CNT.
Em alguns aspectos, as modalidades aqui divulgadas se referem a um processo contínuo de implante de CNT que inclui: (a) extrusão de um material de fibra de vidro a partir e uma massa fundida de vidro; (b) disposi- ção de um catalisador de formação de nanotubo de carbono em uma super- fície do material de fibra de vidro; e (c) síntese de nanotubos de carbono so- bre o material de fibra de vidro, desse modo formando um material de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono.
Em alguns aspectos, as modalidades aqui divulgadas se referem a um processo contínuo de implante de CNT sobre um material de fibra de vidro de dimensões bobináveis que inclui: a) remoção do material de dimen- sionamento de um material de fibra de vidro; b) aplicação de um catalisador de formação do nanotubo de carbono ao material de fibra de vidro após a remoção do material de dimensionamento; c) aquecimento da fibra a pelo menos 500°C; e d) síntese de nanotubos de carbono sobre o material de fibra de vidro.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A figura 1 mostra a imagem de um microscópio de transmissão de elétrons (TEM) de nanotubos de carbono de paredes múltiplas que foram cultivados em um material de fibra de vidro E. A figura 2 mostra a imagem de um microscópio de varredura de
elétrons (SEM) demonstrando a densidade uniforme de crescimento do CNT dentro de 10 % sobe uma mecha de fibras de vidro E. A figura 3 mostra uma imagem SEM demonstrando o cresci- mento radialmente alinhado do CNT uniforme de 10 mícrons de comprimen- to em uma fibra de vidro E.
A figura 4 mostra que uma imagem SEM demonstrando a den- sidade uniforme do crescimento de CNT dentro de 10 % sobe uma mecha de fibras de vidro S.
A figura 5 mostra uma imagem SEM demonstrando o cresci- mento radialmente alinhado do CNT uniforme de 25 mícrons de comprimen- to em uma fibra de vidro S. A figura 6 mostra a uma imagem SEM demonstrando o cresci-
mento alinhado radialmente denso de CNT curto uniforme de 5 mícrons de comprimento em uma fibra de vidro S.
A figura 7 mostra um processo para a produção do material de fibra de vidro implantado com CNT conforme a modalidade ilustrativa da presente invenção.
A figura 8 mostra como um material de fibra de vidro pode ser implantado com CNTs em um processo contínuo para aplicações que ne- cessitem de força de cisalhamento melhorada.
A figura 9 mostra como um material de fibra de vidro nascente pode ser implantado com CNTs em um processo contínuo para aplicações que necessitem de condutividade elétrica e/ou térmica melhoradas.
A figura 10 mostra que o implante de CNT na fibra de vidro em um processo contínuo para aplicações que necessitem de força elástica melhorada, onde o sistema é interfaceado com a subsequente incorporação de resina e processo de enrolamento.
A figura 11 mostra que o efeito do implante de CNT sobre a ten- são cisalhante de uma fibra de vidro S2. O material de base é uma fibra de vidro S2 dimensionada, enquanto o material implantado com CNT é uma fibra de vidro S2 não dimensionada com 25 mícron de comprimento CNTs implantou à superfície da fibra.
A figura 12 mostra o efeito do implante de CNT sobe uma mecha de vidro S2 na força elástica. O material de base é uma fibra de vidro S2 dimensionada, enquanto o material implantado com CNT é uma fibra de vi- dro S2 não dimensionada com aproximadamente 10 mícron de comprimento com CNTs implantada na superfície da fibra. DESCRIÇÃO DETALHADA
A presente divulgação está direcionada, em parte, aos materiais de fibra de vidro com nanotubo de carbono implantado ("implantado com CNT"). O implante de CNTs no material de fibra de vidro pode servir para muitas funções, por exemplo, como um agente de dimensionamento para proteger contra o dano causado pela umidade e abrasão. Um dimensiona- mento a base de CNT também pode servir como uma interface entre o vidro hidrofílico e um material matriz hidrofóbico em um composto. O CNTs tam- bém pode servir de um dos vários agentes de dimensionamento de revesti- mentos do material de fibra de vidro.
Além disso, os CNTs implantados em um material de fibra de vi- dro podem alterar várias propriedades do material de fibra de vidro, tais co- mo condutividades térmica e/ou elétrica, e/ou força elástica, por exemplo. Os processos empregados para produzir materiais de fibra de vidro implantados com CNT fornecem CNTs de comprimentos e distribuição substancialmente uniformes para comunicar as suas propriedades úteis uniformemente sobre o material de fibra de vidro que está sendo modificado. Além disso, os pro- cessos divulgados aqui são adequados para a geração de materiais de fibra de vidro implantados com CNT de dimensões bobináveis.
A presente divulgação também está direcionada, em parte, a processos para produzir materiais de fibra de vidro implantados com CNT. Os processos divulgados aqui podem ser aplicados a materiais de fibra de vidro nascentes, recém-gerados antes de, ou em vez de, a aplicação de uma solução de dimensionamento típica para o material de fibra de vidro. Alterna- tivamente, os processos divulgados aqui podem utilizar um material de fibra de vidro comercial, por exemplo, uma mecha de vidro que já tenha um di- mensionamento aplicado à sua superfície. Em tais modalidades, o dimensi- onamento pode ser removido para fornecer uma interface direta entre o ma- terial de fibra de vidro e a síntese de CNTs. Após a síntese dos CNT agentes de dimensionamento adicionais podem ser aplicados ao material de fibra de vidro como desejado.
Os processos descritos aqui levam em conta a produção contí- nua de nanotubos de carbono de comprimento uniforme e distribuição ao longo de comprimentos bobináveis de estopa, mecha, fitas, tecidos e assim por diante. Enquanto várias mantas, as malhas de tecido e falsos tecidos e assemelhados podem ser funcionalizados por processos da invenção, é também possível gerar tais estruturas altamente ordenadas da mecha origi- nal, estopa, fio ou assemelhados após CNT a funcionalização destes materi- ais original. Por exemplo, uma manta de fita cortada implantada com CNT pode ser gerada de uma mecha da fibra de vidro implantada com CNT.
Nos processos descritos aqui, um exempla câmara de cresci- mento de CNT que é 1,82 m (6 pés) de comprimento e 750°C temperatura de crescimento, o processo de implante de CNT pode ocorrer com veloci- dades lineares de entre aproximadamente 0,30 m/minuto (1 pé/minuto) até aproximadamente 21,94 m/minuto (72 pés/minuto). Em algumas modalida- des, podem ser atingidas mais rápidas velocidades lineares de processo aumentando o comprimento total da câmara de crescimento de CNT.
Como usado aqui o termo "material de fibra de vidro" se refere a qualquer material que tem a fibra de vidro como o seu componente estrutural elementar. O termo abrange fibras, filamentos, fios, estopas, mecha, fitas, malhas de tecido e não-tecidos, dobras, mantas, e assim por diante.
Como usado aqui o termo "dimensões bobináveis" envia a mate- riais de fibra de vidro possuindo pelo menos uma dimensão que não é Iimi- tada no comprimento, levando em conta o material a ser guardado em um carretei ou mandril. Os materiais de fibra de vidro "de dimensões bobináveis" têm pelo menos uma dimensão que indica o uso de batelada ou de proces- samento contínuo para implante de CNT como descrito aqui. Um material de fibra de vidro de dimensões bobináveis que está comercialmente disponível é exemplificado pela mecha de vidro s-2 com um valor de tex de 675 (1 tex = 1 g/1.000 m ou 735 jardas/lb) (AGY, Aiken, Carolina do Sul). A mecha da fibra de vidro comercial, em particular, pode ser obtida em 2,27, 4,53, 9,07, 22,67, 45,35 kg (5, 10, 20, 50 e 100 lb).carretel, por exemplo. Os processos da invenção funcionam prontamente com de 2,27 a 9,07 kg (5 a 20 Ib) car- retei, embora carretéis maiores sejam usáveis. Além disso, uma operação de pré-processo pode ser incorporada dividindo comprimentos bobináveis muito grandes, por exemplo, 45,35 kg (100 Ib) ou mais, em dimensões mais fáceis de manusear, tais como dois carretéis de 22,67 kg (50 Ib).
Como usado aqui, o termo "nanotubo de carbono" (CNT, CNTs plural) se refere a qualquer um dos diversos alotropos de forma cilíndrica do carbono da família do fulereno que inclui nanotubos de carbono de parede única (SWNTs), nanotubos de carbono de parede dupla (DWNTS), nanotu- bos de carbono de paredes múltiplas (MWNTs). Os CNTs podem ser tapa- dos por uma estrutura parecida a um fulereno ou podem ser de extremidade aberta. Os CNTs incluem aqueles que encapsulam outros materiais.
Como usado aqui "uniforme no comprimento" se refere ao com- primento de CNTs cultivado em um reator. O "comprimento uniforme" signi- fica que os CNTs têm comprimentos com tolerâncias de mais ou menos a- proximadamente 20 % do total CNT comprimento ou menos, para CNT comprimentos que variam de entre aproximadamente 1 mícron até aproxi- madamente 500 mícrons. Em comprimentos muito curtos, tais como 1 a 4 mícrons, este erro pode estar em um faixa de variação entre aproximada- mente mais ou menos 20 % do comprimento total do CNT até aproximada- mente mais ou menos 1 mícron, isto é, um tanto mais do que aproximada- mente 20 % do total CNT comprimento. Embora a uniformidade no compri- mento do CNT possa ser obtida através da integridade de qualquer compri- mento do material de fibra de vidro bobinável, os processos da invenção também permitem que o comprimento CNT possa variar em seções separa- das de qualquer porção do material bobinável. Assim, por exemplo, um comprimento bobinável do material de fibra de vidro pode ter comprimentos uniformes de CNT dentro de qualquer número de seções, cada seção pos- suindo qualquer comprimento desejado de CNT. Tais seções de diferentes comprimentos de CNT podem aparecer em qualquer ordem e podem incluir opcionalmente seções que são nulas de CNT. Tal controle no comprimento de CNT é possível variando a velocidade linear do processo, as taxas de fluxo da transportadora e gases de matéria-prima de carbono, temperaturas de reação, e tempos de residência materiais. Todas estas variáveis do pro- cesso podem ser automatizadas e corridas por controle de computador.
Como usado aqui "uniforme na distribuição" se refere à coerên- cia da densidade de CNTs em um material de fibra de vidro. A "distribuição uniforme" significa que os CNTs têm uma densidade no material de fibra de vidro com tolerâncias de mais ou menos aproximadamente 10 % de cober- tura definida como a percentagem da área superficial da fibra coberta por CNTs. Isto é equivalente a ±1.500 CNTs / pm2 para um CNT com 5 paredes com diâmetro de 8 nm. Tal figura assume o espaço dentro do CNTs como preenchível.
Como usado aqui, o termo "implantado" significa ligados e "im- plante" significa o processo de ligação. Tais ligação podem envolver ligação covalentes diretas, ligação iônicas, pi-pi, e/ou fisiossorção mediada pela for- ça de van der Wàls. O implante direto de CNT a uma fibra de vidro pode ser o resultado de um mecanismo de crescimento no qual catalisador de nano- partícula de CNT reside na ponta da extremidade principal de crescimento do CNT. Isto é, na estrutura final, a nanopartícula de catalisador é distai à fibra de vidro. A ligação também pode ser indireta, através da qual os CNTs são implantados à fibra de vidro via uma nanopartícula de metal de transição interveniente disposta entre o CNTs e o material da fibra de vidro. Nos mate- riais de fibra de vidro implantados com CNT divulgados aqui, os nanotubos de carbono podem ser "implantados" ao material de fibra de vidro tanto dire- tamente como indiretamente tal como descrito acima. A maneira pela qual o CNT é "implantado" a um material de fibra de vidro é denominada como "mo- tivo de ligação".
Como usado aqui, o termo "metal de transição" se refere a qualquer elemento ou uma liga dos elementos no bloco "d" da tabela perió- dica. O termo "metal de transição" também inclui formas de sal do elemento a base de metal de transição, tais como óxido, carbonetos, nitretos, e assim por diante. Como usado aqui, o termo "nanopartícula" ou NP (NPs plural), ou equivalentes gramaticais dos mesmos se refere a partículas ajustadas entre aproximadamente 0,1 até aproximadamente 100 nanômetros no diâ- metro esférico equivalente, embora as NPs não tenham de ser esféricas na forma. As NPs de metal de transição, em particular, servem de catalisadores para também crescimento de CNT nos materiais de fibra de vidro.
Como usado aqui, o termo "agente de dimensionamento," "a- gente de dimensionamento de fibra," ou somente "dimensionamento," envia coletivamente a materiais usados na produção de fibras de vidro como um revestimento a proteger a integridade de fibras de vidro, fornecer interações interfaciais melhoradas entre uma fibra de vidro e um material matriz em um composto, e/ou alterar e/oü melhorar propriedades físicas determinadas de uma fibra de vidro. Em algumas modalidades, CNTs implantados a materiais de fibra de vidro comportam-se como um agente de dimensionamento.
Como usado aqui, o termo "material matriz" se refere a um mate- rial de volume do que pode servir para organizar materiais de fibra de vidro implantados com CNT ajustados em orientações determinadas, incluindo orientação casual. O material matriz pode beneficiar-se da presença do ma- terial de fibra de vidro implantado com CNT comunicando alguns aspectos das propriedades físicas e/ou químicas do material de fibra de vidro implan- tado com CNT ao material matriz.
Como usado aqui, o termo "tempo de residência material" se re- fere para a quantidade de tempo em que um ponto separado ao longo de um material de fibra de vidro de dimensões bobináveis é exposto a CNT condi- ções de crescimento durante CNT processos de implante descritos aqui. Esta definição inclui o tempo de residência empregando múltiplas câmaras de crescimento de CNT.
Como usado aqui, o termo "velocidade linear" se refere à velo- cidade com a qual um material de fibra de vidro de dimensões bobináveis pode ser alimentado através do CNT processos de implante descritos aqui, onde a velocidade linear é uma velocidade determinada dividindo o compri- mento da câmara dos CNTs pelo tempo de residência do material. Em algumas modalidades, a presente invenção fornece uma composição que inclui um material de fibra de vidro implantado com nano- tubo de carbono-CNT. O material de fibra de vidro implantado com CNT in- clui um material de fibra de vidro de dimensões bobináveis e nanotubos de carbono (CNTs) ligado ao material de fibra de vidro. A ligação ao material de fibra de vidro pode incluir um motivo ligante, tal como uma ligação direta do CNT ao material de fibra de vidro, de tal modo que seria observado no cres- cimento da extremidade com um catalisador CNT que segue a extremidade principal de síntese de CNT, ligação indiretas via uma nanopartícula de me- tal de transição disposta entre os CNTs e o material de fibra de vidro, e mis- turas dos mesmos.
Sem estar limitado pela teoria, as nanopartículas de metal de transição, que servem de um catalisador para formação de CNT, podem ca- talisar o crescimento de CNT formando-se um CNT estrutura de semente de crescimento. O catalisador que forma CNT pode "flutuar" durante a síntese de CNT que avança o crescimento na extremidade principal de CNT de tal modo que quando a síntese de CNT está completa, o catalisador que forma CNT reside na terminação distai ao material de fibra de vidro. Em tal caso, a estrutura de CNT é implantada diretamente no material de fibra de vidro. Si- milarmente, o catalisador que forma CNT pode "flutuar", mas pode aparecer no meio de uma estrutura concluída de CNT, que pode ser o resultado de uma taxa de crescimento semeada, não-catalisada, que excede a taxa de crescimento catalisada. Todavia, o implante resultante de CNT ocorre dire- tamente no material de fibra de vidro. Finalmente, o catalisador que forma CNT pode permanecer na base do material de fibra de vidro e implantado na mesma. Em tal caso, a estrutura de semente inicialmente formada pelo cata- lisador de nanopartícula de metal de transição é suficiente para o cresci- mento contínuo não catalisado de CNT sem um catalisador "que flutue". Uma pessoa versada na técnica reconhecerá o valor de um processo de crescimento de CNT que pode controlar se o catalisador "flutua" ou não. Por exemplo, quando um catalisador está "flutuando" substancialmente todo o catalisador de metal de transição que forma o CNT pode ser opcionalmente removido após a síntese de CNT sem afetar o implante do CNT ao material de fibra de vidro. Apesar da natureza da ligação real que é formada entre os nanotubos de carbono e a fibra de vidro, a ligação de materiais, direta ou indireta do CNT implantado são robustas e permitem que o material de fibra de vidro implantado com CNT possa expor propriedades e/ou características de nanotubo de carbono.
As composições possuindo os materiais de fibra de vidro im- plantados com CNT são fornecidas nas quais os CNTs são substancialmen- te uniformes no comprimento. No processo contínuo descrito aqui, o tempo de residência do material de fibra de vidro em uma câmara de crescimento de CNT pode ser modulado para controlar o crescimento de CNT do CNT e finalmente, o seu comprimento. Isto fornece um meio de controlar proprie- dades específicas do CNT cultivado. O comprimento do CNT também pode ser controlado através da modulação da matéria-prima de carbono e das taxas de fluxo de gás carreador. O controle adicional das propriedades do CNT pode ser obtido controlando, por exemplo, o tamanho do catalisador usado para preparar o CNT. Por exemplo, catalisadores de nanopartícula de metal de transição de 1 nm podem ser usados para fornecer SWNTs em particular. Catalisadores maiores podem ser usados para preparar predomi- nantemente MWNTs.
Adicionalmente, os processos de crescimento de CNT empre- gados são úteis para fornecer um material de fibra de vidro implantado com CNT com CNTs uniformemente distribuídos em materiais de fibra de vidro evitando enrijecimento e/ou agregação do CNTs que pode ocorrer em pro- cessos nos quais CNTs pré-formados são suspensos ou dispersados em uma solução solvente e aplicados à mão ao material de fibra de vidro. Tais CNTs agregados tendem a aderir fracamente a um material de fibra de vidro e as propriedades características do CNT são fracamente expressadas, quando ocorrem. Em algumas modalidades, a densidade de distribuição má- xima, expressada como a cobertura percentual, isto é, área superficial da fibra coberta, pode ser tão alta como aproximadamente 55 % assumindo aproximadamente diâmetro de CNTs de 8 nm com 5 paredes. Esta cobertura é calculada considerando o espaço dentro do CNTs como espaço "preen- chível". Vários valores de distribuição/densidade podem ser atingidos pela dispersão de catalisador variada na superfície bem como controle de com- posição de gás e velocidade de processo. Tipicamente para um conjunto dado de parâmetros, uma cobertura percentual dentro de aproximadamente % pode ser atingida através de uma superfície da fibra. Densidades mais altas e CNTs rriais curtos são úteis para melhorar as propriedades mecâni- cas, enquanto a densidade mais baixa com CNTs mais longos são úteis para melhorar propriedades térmicas e elétricas, embora a densidade aumentada seja ainda favorável. Uma densidade mais baixa pode resultar quando são cultivados CNTs mais longo. Isto pode ser o resultado de temperaturas mais altas e crescimento mais rápido causando rendimentos de partícula de cata- lisador inferiores.
As composições de materiais de fibra de vidro possuindo Im- plantados com CNT da invenção podem incluir um material de fibra de vidro, tal como um filamento de vidro, uma fita de vidro (estopa), um fio de vidro, uma mecha de vidro, uma fita de vidro, uma trança da fibra de vidro, tecidos e fitas unidirecionais, uma fibra ótica, um tecido de mechas de vidro, uma manta da fibra de vidro não tecida, e uma dobra de fibra de vidro. As fibras de vidro são formadas pela extrusão de fitas finas de uma formulação a base de sílica com diâmetros geralmente adequados para o processamento de tipo têxtil. Os filamentos de vidro incluem altas fibras de vidro de proporção de aspecto possuindo diâmetros que variam no tamanho de entre aproxi- madamente 1 mícron até aproximadamente 50 mícrons. As fitas de vidro ou as estopas são geralmente compactadamente associados e os pacotes dos filamentos e são normalmente torcidos em conjunto para produzir fios.
Os fios incluem pacotes estreitamente associados de filamentos torcidos ou fitas. Cada diâmetro de filamento em um fio é relativamente uni- forme. Os fios têm pesos variados descritos pelo seu 'tex', expressado como peso em gramas de 1000 metros lineares, ou em 'denier', expressado como peso em libras por 10.000 jardas, com um faixa de variação de tex típica normalmente estando entre aproximadamente 5 g até aproximadamente 400 g-
A mecha inclui pacotes livremente associados de filamentos destorcidos ou fitas. Como nos fios, o diâmetro dos filamentos em uma me- cha é geralmente uniforme. A mecha também tem pesos variados e a faixa de variação em tex está normalmente entre aproximadamente 300 g e apro- ximadamente 4.800 g. Onde os filamentos são juntados diretamente após o processo de fusão, o pacote resultante é referido como uma mecha direta. Várias fitas de vidro também podem ser juntadas separadamente após a produção do vidro, para fornecer uma mecha montada. A mecha montada normalmente tem diâmetros de filamento menores do que a mecha direta. Isto pode fornecer a mecha com melhores propriedades líquidas e mecâni- cas.
As fitas de vidro (ou folhas mais amplas) são materiais que po- dem ser drenados diretamente partir e uma massa de vidro fundido ou mon- tados como tecelagem. As fitas de vidro podem variar de largura e são es- truturas geralmente de duas faces semelhante a uma fita. Os processos da presente invenção são compatíveis com o implante de CNT em um ou am- bos os lados de uma fita. As fitas implantadas com CNT podem parecer com um "carpete" ou uma "floresta" em uma superfície de substrato plana. No- vamente, os processos da invenção podem ser executados em um modo contínuo a carretéis de funcionalizar da fita.
As tranças da fibra de vidro representam estruturas parecidas a uma corda de fibras de vidro densamente empacotadas. Tais estruturas po- dem ser montadas de fios de vidro, por exemplo. As estruturas trançadas podem incluir uma porção oca ou uma estrutura trançada pode ser montada aproximadamente outro material principal.
Uma fibra ótica é projetada para transportar a luz ao longo do seu comprimento. A luz é mantida no núcleo da fibra ótica pela reflexão in- terna total, que faz que à fibra atue como um guia de onda. Em algumas modalidades, as fibras óticas são fibras de multimodo (MMF), que pode a- poiar muitos caminhos de propagação ou modos transversais. Em outras modalidades, as fibras óticas são fibras de modo único (SMF). As fibras de multimodo geralmente têm um diâmetro principal maior, e são usadas para conexões de comunicação de distância curta e para aplicações onde o alto poder é transmitido. As fibras de modo único são usadas para a maior parte de conexões de comunicação mais longas do que aproximadamente 550 m, ou aproximadamente 1.800 pés.
Em algumas modalidades, um número de estruturas de material de fibra de vidro primárias pode ser organizado em tecido ou estruturas pa- recidas com uma folha. Estes incluem, por exemplo, o tecido de mechas de vidro, a manta da fibra de vidro não-tecida e a dobra de fibra de vidro, em adição às fitas descritas acima. Tais estruturas altamente ordenadas podem ser montadas originadas de estopas, fios, mechas, filamentos ou asseme- lhados, com CNTs já implantados na fibra original. Alternativamente, tais estruturas podem servir de substrato para os processos de implante de CNT aqui descritos.
O tipo de vidro uso no material de fibra de vidro pode ser qual- quer tipo, incluindo, por exemplo, vidro E, vidro A, vidro E-CR, vidro C, vidro D, vidro R, e vidro S. O vidro E inclui o vidro alumino-borossilicato com me- nos de 1 % em peso de óxidos alcalinos e é principalmente usado para plás- ticos reforçados com vidro. O vidro A inclui o vidro de cal alcalina com muito pouco ou nada de óxido de boro. O vidro E-CR inclui o silicato de alumi- no-cal com menos de 1 % em peso óxido de álcali e tem a alta resistência ácida. O vidro C inclui o vidro de cal alcalina com o alto teor de óxido de boro e é usado, por exemplo, para fibras importantes de vidro. O vidro D inclui o vidro borossilicato e possui uma alta constante dielétrica. O vidro R inclui o vidro de silicato alumino sem MgO e CaO e possui a alta força mecânica. O vidro S inclui o vidro de silicato alumino sem CaO, mas com o alto teor MgO e possui a alta força elástica. Um ou mais destes tipos de vidro pode ser processado nos materiais de fibra de vidro descritos acima. Em modalidades particulares, o vidro é vidro E. Em outras modalidades, o vidro é vidro S.
CNTs úteis para o implante a materiais de fibra de vidro incluem CNTs de parede única, CNTs de parede dupla, CNTs de paredes múltiplas, e misturas dos mesmos. Os CNTs exatos a serem usados dependem da aplicação da fibra de vidro implantada com o CNT. Os CNTs podem ser u- sados em aplicações de condutividade térmica e/ou elétrica, ou como iso- lantes. Em algumas modalidades, os nanotubos de carbono implantados são nanotubos de parede única. Em algumas modalidades, os nanotubos de carbono implantados são nanotubos de parede múltipla. Em algumas moda- lidades, os nanotubos de carbono implantados são uma combinação de na- notubos de parede múltipla e de parede única. Há algumas diferenças nas propriedades características de nanotubos de parede única e de parede múl- tipla que, para alguns usos finais da fibra, ditam a síntese de um ou outro tipo do nanotubo. Por exemplo, os nanotubos de parede única podem ser semicondutores ou metálicos, enquanto os nanotubos de paredes múltiplas são metálicos.
CNTs emprestam as suas propriedades características, tais co- mo força mecânica, baixa a moderada resistividade elétrica, a alta conduti- vidade térmica, e semelhantes ao material de fibra de vidro implantado com CNT. Por exemplo, em algumas modalidades, a resistividade elétrica de um material de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono é inferior do que a resistividade elétrica de um material de fibra de vidro original. Mais geralmente, o ponto que a fibra implantada com CNT resultante expressa estas características pode ser uma função do ponto e da densidade da co- bertura da fibra de vidro pelos nanotubos de carbono. Qualquer quantidade da área de superfície da fibra, de O a 55 % da fibra pode ser coberta assu- mindo um diâmetro de 8 nm, MWNT de 5 paredes (novamente este cálculo conta o espaço dentro do CNTs como preenchível). Este número é menor para o diâmetro menor CNTs e maior para o maior diâmetro CNTs. A cober- tura de área superficial de 55 % é equivalente até aproximadamente 15.000 CNTs/mícron2. Também as propriedades de CNT podem ser comunicadas ao material de fibra de vidro de uma maneira dependente do comprimento dos CNT, como descrito acima. CNTs implantados podem variar no compri- mento, que varia de entre aproximadamente 1 mícron até aproximadamente 500 mícrons, incluindo 1 mícron, 2 mícrons, 3 mícrons, 4 mícron, 5, mícrons, 6, mícrons, 7 mícrons, 8 mícrons, 9 mícrons, 10 mícrons, 15 mícrons, 20 mí- crons, 25 mícrons, 30 mícrons, 35 mícrons, 40 mícrons, 45 mícrons, 50 mí- crons, 60 mícrons, 70 mícrons, 80 mícrons, 90 mícrons, 100 mícrons, 150 mícrons, 200 mícrons, 250 mícrons, 300 mícrons, 350 mícrons, 400 mícrons, 450 mícrons, 500 mícrons, e todos os valores intermediários. CNTs também pode ter menor do que aproximadamente 1 mícron de comprimento, incluin- do aproximadamente 0,5 mícrons, por exemplo. CNTs também pode ser maior do que 500 mícrons, incluindo, por exemplo, 510 mícrons, 520 mí- crons, 550 mícrons, 600 mícrons, 700 mícrons e todos os valores intermedi- ários.
As composições da invenção podem incorporar CNTs têm um
comprimento de aproximadamente 1 mícron até aproximadamente 10 mí- crons. Tais comprimentos de CNT podem ser úteis na aplicação para au- mentar a força elástica. CNTs também pode ter um comprimento de aproxi- madamente 10 mícrons até aproximadamente 100 mícrons. Tal CNT os comprimentos podem ser úteis para aumentar propriedades elétricas/tér- micas e mecânicas. O processo uso na invenção também pode fornecer CNTs possuindo um comprimento de aproximadamente 100 mícrons até aproximadamente 500 mícrons, que também podem ser benéficos para au- mentar propriedades elétricas e térmicas. Tal controle de CNT o compri- mento é prontamente atingido através da modulação de matéria-prima de carbono e taxas de fluxo de gás inertes ligadas com velocidades lineares variados.
Em algumas modalidades, as composições que incluem com- primentos bobináveis de materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem ter várias regiões uniformes com comprimentos diferentes de CNTs. Por exemplo, pode ser desejável ter uma primeira porção do material de fi- bra de vidro implantado com CNT com uniformemente mais curto CNT com- primentos para melhorar propriedades de força elásticas, e uma segunda porção do mesmo material bobinável com um CNT uniforme de comprimento mais longo para melhorar propriedades elétricas ou térmicas.
Os processos da invenção de Implante de CNT em materiais de fibra de vidro permitem o controle de comprimentos do CNT com uniformi- dade e em um processo contínuo que permite que materiais de fibra de vidro bobináveis sejam funcionalizados com CNTs em altas taxas. Com tempos de residência materiais entre de 5 a 300 segundos em uma câmara de cresci- mento de CNT, as velocidades lineares em um processo contínuo de uma câmara de crescimento de CNT que é 0,91 m (3 pés) de comprimento po- dem estar em qualquer lugar de uma faixa de variação de aproximadamente 0,15 m/minuto (0,5 pé/minuto) até aproximadamente 10,97 m/minuto (36 pés/minuto) ou mais. A velocidade selecionada depende de vários parâme- tros como explicado também abaixo.
Em algumas modalidades, um tempo de residência material de aproximadamente de 5 a aproximadamente 30 segundos podem produzir CNTs possuindo um comprimento entre aproximadamente 1 mícron até a- proximadamente 10 mícrons. Em algumas modalidades, um tempo de resi- dência material de aproximadamente 30 até aproximadamente 180 segun- dos podem produzir CNTs possuindo um comprimento entre aproximada- mente 10 mícrons até aproximadamente 100 mícrons. Em ainda modalida- des adicionais, um tempo de residência material de aproximadamente 180 até aproximadamente 300 segundos podem produzir CNTs possuindo um comprimento entre aproximadamente 100 mícrons até aproximadamente 500 mícrons. Um versado na técnica reconhecerá que essas faixas de vari- ação são aproximadas e que o comprimento do CNT também pode ser mo- dulado por temperaturas de reação, e concentrações do transportador e da matéria-prima de carbono e das taxas de fluxo.
Os CNTs implantados divulgados aqui podem funcionar efetiva- mente como uma substituição do dimensionamento da fibra de vidro con- vencional. Os CNTs implantados são mais robustos do que materiais de di- mensionamento convencionais e podem melhorar a interface de fibra com a matriz em materiais compostos e, mais geralmente, melhorar as interfaces de fibra a fibra. De fato, os materiais de fibra de vidro implantados com CNT divulgados aqui são materiais compostos no sentido de que as propriedades de material de fibra de vidro implantadas com CNT serão uma combinação daquelas do material de fibra de vidro bem como aquelas do CNTs implan- tado. Consequentemente, as modalidades da presente invenção fornecem um meio de comunicar propriedades desejadas a um material de fibra de vidro que de outra maneira necessitam de tais propriedades ou as possui na medida insuficiente. Os materiais de fibra de vidro podem ser talhados ou projetados para satisfazer condições de aplicações específicas. O CNTs que atua como dimensionamento pode proteger materiais de fibra de vidro da absorção da imidade devido à estrutura hidrofóbica do carbono. Além disso, os materiais matrizes hidrofóbicos, como também exemplificado abaixo, in- teragem bem com os CNTs hidrofóbicos para fornecer uma fibra melhorada para interações com matrizes.
Apesar das propriedades benéficas comunicadas a um material de fibra de vidro possuindo os CNTs implantados descritos acima, as com- posições da presente invenção podem incluir agentes de dimensionamento "convencionais" adicionais. Tais agentes de dimensionamento variam am- plamente no tipo e funcionam e incluem, por exemplo, tensoativos, agentes anti-estáticos, lubrificantes, siloxanos, alcoxissilanos, aminossilanos, silanos, silanóis, álcool de polivinila, amido, e misturas dos mesmos. Tais agentes de dimensionamento secundários podem ser usados para proteger os próprios CNTs ou fornecer propriedades adicionais à fibra não comunicadas pela presença do CNTs implantado.
As composições da presente invenção podem incluir também um material matriz para formar um composto com o material de fibra de vidro implantado com CNT. Tais materiais matrizes podem incluir, por exemplo, um epóxi, um poliéster, um viniléster, uma polieterimida, uma polieterceto- nacetona, uma poliftalamida, uma polietercetona, uma polieteretercetona, uma poli-imida, um formaldeído do fenol, e uma bismaleimida. Os materiais matrizes úteis na presente invenção podem incluir algum dos materiais ma- trizes conhecidos (ver Mel M. Schwartz, Composite Materials Handbook (2a Ed. 1992)). Os materiais matrizes podem incluir mais geralmente resinas (polímero), tanto termofixas como termoplásticas, metais, cerâmica, e ci- mentam.
As resinas termofixas úteis como materiais matrizes incluem po- liéster de tipo de ftálico/maélico, ésteres de vinil, epóxis, fenólicos, cianatos, bismaleimidas, e poli-imidas terminadas por nadic (por exemplo, PMR-15). As resinas termoplásticas incluem polisulfonas, poliamida, policarbonatos, óxido de polifenileno, polisulfito, cetonas de éter de poliéter, sulfonas de po- liéter, poliamida-imidas, polieterimidas, poli-imidas, poliarilatos, e poliéster cristalino líquido.
Os metais úteis como materiais matrizes incluem ligas de alumí- nio, tais como alumínio 6061, 2024, e revestimento de almínio 713. As cerâ- micas úteis como materiais matrizes inclui a cerâmica de vidro, tal como a- Iuminossilicatro de lítio, óxidos tais como alumina e mulita, nitretos tais como nitreto de silício, e carbonetos tais como carboneto de silício. Cimentos útil como os materiais matrizes incluem cimentos à base do carboneto (carbo- neto de tungstênio, carboneto de cromo, e carboneto de titânio), cimento refratário (tungstênio-tório e carbonato de bário-níquel), cromo-alumina, magnésia de níquel, carboneto de zircônio e ferro. Algum dos materiais ma- trizes descritos acima pode ser usados sozinhos ou em combinação.
As figuras de 1 a 6 mostram imagens TEM e SEM de materiais de fibra de vidro preparados pelos processos descritos aqui. Os procedi- mentos para preparar estes materiais são também detalhados abaixo e nos Exemplos I a III. A figura 1 mostra a imagem de um microscópio de trans- missão de elétrons (TEM) de nanotubos de carbono de paredes múltiplas que foram cultivados em um material de fibra de vidro Ε. A figura 2 mostra a imagem de um microscópio de varredura de elétrons (SEM) demonstrando a densidade uniforme do crescimento de CNT dentro de aproximadamente 10% em fibras de vidro Ε. A figura 3 mostra uma imagem SEM demonstran- do o crescimento radialmente alinhado do CNT uniforme de aproximada- mente 10 mícron de comprimento em uma fibra de vidro Ε. A figura 4 mostra que uma imagem SEM demonstrando a densidade uniforme do crescimento de CNT dentro de aproximadamente 10 % em fibras de vidro S. A figura 5 mostra uma imagem SEM demonstrando o crescimento radialmente alinha- do do CNT uniforme de aproximadamente 25 mícrons de comprimento em uma fibra de vidro S. A figura 6 mostra uma imagem SEM demonstrando o crescimento radialmente alinhado de CNT curto uniforme de aproximada- mente 5 mícrons de comprimento em uma fibra de vidro S.
Materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem ser u- sados em milhares de aplicações. Onde o tipo da não-condução de nanotu- bos de carbono de parede única é cultivado em materiais de fibra de vidro, os materiais de fibra de vidro implantados com CNT resultantes pode ser usado em aplicações de isolamento. Fibras de vidro implantadas com CNT podem ser usadas para reforçar mangueiras de pressão, tal como aquelas usadas em indústrias automóveis e de perfuração.
Materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem ser u- sados em aplicações que necessitam resistência ao uso. Tais aplicações de resistência ao uso podem incluir, por exemplo, anéis de borracha e selos de gaxeta.
A grande área superficial eficaz de CNTs toma os materiais de fibra de vidro implantados com CNT eficazes para aplicações de filtração de água e outros processos de extrativo, tais como separação de óleos orgâni- cos da água. Materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem ser usados para remover toxinas orgânicas de tabuleiros de água, facilidades de armazenamento de água, ou filtros ligados em série para uso em escritório ou em casa.
Em tecnologias de campo petrolífero, as fibras de vidro implan- tadas com CNT são úteis na produção do equipamento de perfuração, tais como suportes de tubo, reforço de tubulação, e anéis de borracha. Além disso, como descrito acima as fibras de vidro implantadas com CNT podem ser usadas em processos extrativos. A aplicação de tais propriedades de extração em uma formação contém depósitos de petróleo valiosos, os mate- riais de fibra de vidro implantados com CNT podem ser usados para extrair o óleo de formações de outra maneira intratáveis. Por exemplo, Materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem ser usados para extrair o óleo de formações onde substancial água e/ou areia estão presentes. O material de fibra de vidro implantado com CNT também pode ser útil para extrair óleos mais pesados que seriam de outra maneira difíceis de extrair devido aos seus altos pontos de ebulição. Em conjunto com um sistema de tubulação perfurado, por exemplo, a absorção por capilaridade de tais óleos pesados por materiais de vidro implantados com CNT revestidos na tubulação perfu- rada podem ser operacionalmente ligados a um sistema de vácuo, ou se- melhantes, para remover continuamente frações de alto ponto de ebulição das formações de xisto e de óleo pesado. Além disso, tais processos podem ser usados em conjunto com, ou em vez dos, convencionais métodos de craqueamento térmico ou catalítico, conhecidos na técnica.
Os materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem me- lhorar elementos estruturais em aplicações de balística e aeroespaciais. Por exemplo, as estruturas, tais como cones de nariz em mísseis, extremidade principal de asas, partes estruturais primárias, tais como flaps e aerofólios, hélices e freios aéreos, pequenas fuselagens de avião, conchas de helicóp- tero e lâminas de rotor, partes estruturais secundárias de avião, tais como pisos, portas, assentos, condicionadores de ar, e tanques secundários e partes do motor de avião podem beneficiar-se da melhora estrutural forneci- da por fibras de vidro implantadas com CNT. A melhora estrutural em muitas outras aplicações pode incluir, por exemplo, cascos de sistemas aspiradores de minas, capacetes, cúpulas de radar, escapamento de foguete, esticado- res para resgate, e componentes de motor. Nas áreas de edificação e cons- trução, a melhoria estrutural de características exteriores inclui colunas, fron- tões triangulares, cúpulas, comijas, e trabalhos de moldagem. De mesmo modo, em estruturas de construção de interiores tais como cortinas, artigos sanitários, perfis de janela, e assemelhados que podem todos se beneficiar do uso de materiais de fibra de vidro implantados com CNT.
Na indústria marítima, a melhoria estrutural pode incluir cascos de embarcações, encordoadores, e conveses. Os materiais de fibra de vidro implantados com CNT também podem ser usados na indústria de transporte pesado em grandes painéis de paredes de trailer, painéis de assoalho de vagões ferroviários, cabines de caminhão, moldagem do corpo exterior, car- roceria de ônibus, e reservatórios de carga, por exemplo. Em aplicações au- tomóveis, materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem ser usa- dos em partes interiores, tais como decoração, assentos, e painéis de ins- trumento. As estruturas exteriores, tais como painéis da carroceria, aberturas, chassi, e módulos dianteiros e traseiros podem beneficiar-se todos do uso de materiais de fibra de vidro implantados com CNT. O mesmo comparti- mento de motor automóvel e o partes de área mecânicas de combustível, tais como eixos de roda e suspensão, combustível e sistemas de escape, e componentes elétricos e eletrônicos podem utilizar todos os materiais de fibra de vidro implantados com CNT.
Outras aplicações de materiais de fibra de vidro implantados com CNT incluem, construção de ponte, produtos de concretos reforçados, tais como barras de cavilha, reforço de barras, pós-tensionamento e pré-realçando tendões, armação de estadia no lugar, transmissão de força elétrica e estruturas de distribuição, tais como polos de serviço, polos de transmissão, e braços transversais, segurança de estrada e características de margem de estrada, tais como suportes de sinal, cercas de segurança, postos e suportes, barreiras barulhentas, e em tubos municipais e tanques de armazenamento.
Os materiais de fibra de vidro implantados com CNT também podem ser usados em vário equipamento de lazer, tal como água e esquis de neve, caiaques, canoas e remos, snowboards, cabos de taco de golfe, carrinhos de golfe, varas de pesca, e acúmulos nadadores. Outras mercado- rias de consumidor e o equipamento de negócios incluem engrenagens, pa- nelas, carcaça, garrafas de pressão de gás, componentes de aparelhos de casa, tais como lavadores, lavando tambores de máquina, secadores, uni- dades de disposição inúteis, condicionadores de are umedecedores.
As propriedades elétricas de fibras de vidro implantadas com CNT também podem comprimir vária energia e aplicações elétricas. Por exemplo, materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem ser usa- dos em lâminas de turbina de vento, estruturas solares, cercos eletrônicos, tais como computadores portáteis, telefones celulares, escritórios de com- putador, onde tais materiais implantados com CNT podem ser usados em protetores de impulso eletromagnético (EMI), por exemplo. Outras aplica- ções incluem linhas de força, esfriando dispositivos, polos leves, conselhos de circuito, caixas de ligação elétricas, carris de escada de mão, fibra ótica, poder incorporado em estruturas, tais como linhas de dados, terminal de computador housings, e equipamento de negócios, tais como copiadores, registros de caixa e mandando equipamento.
Em algumas modalidades, a presente invenção fornece um pro- cesso contínuo para implante de CNT que inclui (a) colocação de um catali- sador de formação de nanotubo de carbono em uma superfície de um mate- rial de fibra de vidro de dimensões bobináveis; e (b) síntese de nanotubos de carbono diretamente sobre o material de fibra de vidro, desse modo for- mando um material de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono. O processo contínuo de implante de CNT pode ter um tempo de residência material entre aproximadamente 5 a aproximadamente 300 segundos em uma câmara de crescimento de CNT.
Em algumas modalidades, um tempo de residência material de aproximadamente de 5 a aproximadamente 30 segundos podem produzir CNTs possuindo um comprimento entre aproximadamente 1 mícron até a- proximadamente 10 mícrons. Em algumas modalidades, um tempo de resi- dência material de aproximadamente 30 até aproximadamente 180 segun- dos podem produzir CNTs possuindo um comprimento entre aproximada- mente 10 mícrons até aproximadamente 100 mícrons. Em ainda modalida- des adicionais, um tempo de residência material de aproximadamente 180 até aproximadamente 300 segundos podem produzir CNTs possuindo um comprimento entre aproximadamente 100 mícrons até aproximadamente 500 mícrons.
Assim, em um câmara de crescimento de CNT de 2,74 m (9 pés) de comprimento, com tempos de residência de materiais variando entre a- proximadamente 5 a aproximadamente 300 segundos, a velocidade linear do processo pode estar em um faixa de variação de entre aproximadamente 0,45 m/minuto (1,5 pé/minuto) até aproximadamente 32,91 m/minuto (108 pés/minuto). As velocidades lineares atingidas pelo processo descrito aqui permitem a formação de quantidades comercialmente relevantes de materi- ais de fibra de vidro implantados com CNT com tempos de produção curtos. Por exemplo, na velocidade linear de 10,97 m/minuto (36 pés/minuto), as quantidades de fibras de vidro implantadas com CNT (CNTs mais de 5 % implantados na fibra em peso) podem exceder mais de 45,35 kg (100 Ib) ou mais do material produzido por dia em um sistema que é projetado para processar simultaneamente 5 mechas separadas (9,07 kg / mecha). Po- dem-se produzir sistemas que produzam mais mechas ao mesmo tempo ou com velocidades mais rápidas repetindo as zonas de crescimento. Além disso, algumas etapas na fabricação de CNTs, como conhecido na técnica, têm taxas proibitivamente lentas que evitam um modo contínuo de operação. Por exemplo, em um processo típico conhecido na técnica, uma etapa de redução do catalisador que forma CNT pode levar de 1 a 12 horas para completar. O processo descrito aqui supera tais etapas restritivas de taxa.
Os processos de formação do material de fibra de vidro implan- tados com CNT da invenção podem evitar o emaranhado de CNT que ocorre tentando aplicar a suspensão de nanotubos de carbono pré-formados nos materiais de fibra. Ou seja, devido aos CNTs pré-formados não estarem fun- didos ao material de fibra de vidro, os CNTs tendem a se ligar e emaranhar. O resultado é uma distribuição pobremente uniforme de CNTs que fraca- mente aderem ao material de fibra de vidro. Contudo, os processos da pre- sente invenção podem fornecer, se desejado, uma manta altamente unifor- me de CNTs emaranhados na superfície do material de fibra de vidro redu- zindo a densidade do crescimento. Os CNTs cultivados em densidade baixa são implantados no material de fibra de vidro primeiro. Em tais modalidades, as fibras não se tornam bastante densas para induzir o alinhamento vertical. Os resultados são o surgimento de mantas emaranhadas sobre o material de fibra de vidro. Pelo contraste, a aplicação manual de CNTs pré-formados não assegura a distribuição uniforme e a densidade de uma manta de CNT sobre o material de fibra de vidro.
A figura 7 representa um diagrama de fluxo do processo 700 para produzir o material de fibra de vidro implantado com CNT conforme uma modalidade ilustrativa da presente invenção. O processo 700 inclui pelo menos as operações de:
702: Aplicação de um catalisador que forma CNT ao material de fibra de vidro.
704: O aquecimento do material de fibra de vidro a uma tempe- ratura que é suficiente para a síntese de nanotubo de carbono.
706: Promover o crescimento de CNT mediado por CVD na fibra de vidro carregada de catalisador.
Para implantar nanotubos de carbono em um material de fibra de vidro, os nanotubos de carbono sãs sintetizados diretamente sobre o materi- al de fibra de vidro. Na modalidade ilustrativa, isto é realizado primeiro colo- cando o catalisador que forma o nanotubo sobre a fibra de vidro, segundo a operação 702.
Na deposição do catalisador precedente, o material de fibra de vidro pode ser opcionalmente tratado com plasma para preparar a superfície para aceitar o catalisador. Por exemplo, o material de fibra de vidro tratado com plasma pode fornecer uma superfície da fibra de vidro tornada áspera na qual o catalisador que forma CNT pode ser depositado. Em algumas modalidades, o plasma também serve para "limpar" a superfície da fibra. O processo com plasma de "desbaste" da superfície dos materiais de fibra de vidro facilita assim a deposição do catalisador. A aspereza está tipicamente na escala de nanômetros. Nas crateras ou depressões do processo de tra- tamento com plasma são formados tendo nanômetros de profundidade e nanômetros de diâmetro. Tal modificação superficial pode ser atingida u- sando um plasma de qualquer um ou mais de vários gases diferentes, inclu- indo, sem restrição, argônio, hélio, oxigênio, amônia, nitrogênio e hidrogênio.
Outra etapa opcional anterior ou simultânea com a deposição do catalisador de formação de CNT é a aplicação de um revestimento de bar- reira ao material de fibra de vidro. Tal revestimento pode incluir, por exemplo, um alcoxissilano, um alumoxano, nanopartícuias de alumina, girado sobre vidro e nanopartícuias de vidro. Este catalisador que forma CNT pode ser acrescentado ao material de revestimento de barreira não curado e depois aplicado em conjunto ao material de fibra de vidro, em uma modalidade. Em outras modalidades o material de revestimento de barreira pode ser acres- centado ao material de fibra de vidro antes da deposição do catalisador que forma CNT. Em tais modalidades, o revestimento de barreira pode ser parci- almente curado antes da deposição do catalisador. O material de revesti- mento de barreira deve ter uma espessura suficientemente fina para permitir a exposição do catalisador que forma CNT à matéria-prima de carbono para crescimento subsequente do CVD. Em algumas modalidades, a espessura é menor do que ou aproximadamente igual ao diâmetro eficaz do catalisador que forma CNT. Uma vez que o catalisador que forma CNT e o revestimento de barreira estejam no lugar, o revestimento de barreira pode ser totalmente curado.
Sem estar limitado pela teoria, o revestimento de barreira pode servir de uma camada intermediária entre o material de fibra de vidro e os CNTs e serve para implantar mecanicamente o CNTs ao material de fibra de vidro. Tal implante mecânico ainda fornece um sistema robusto no qual o material de fibra de vidro ainda serve como uma plataforma para organizar o CNTs e os benefícios do implante mecânico com um revestimento de bar- reira são semelhantes à fusão de tipo indireta descrita acima. Além disso, o benefício da inclusão de um revestimento de barreira é a proteção imediata que ele fornece ao material de fibra de vidro contra os danos químicos devi- do à exposição à umidade e/ou qualquer dano térmico devido ao aqueci- mento do material de fibra de vidro nas temperaturas usadas para promover o crescimento do CNT.
Como descrito também abaixo e em conjunto com a figura 7, o catalisador é preparado como uma solução líquida que contém o catalisador que forma CNT compreendendo nanopartículas de metal de transição. Os diâmetros dos nanotubos síntese de são referidos ao tamanho das partículas metálicas como descrito acima.
Com referência à modalidade ilustrativa da figura 7, a síntese de nanotubo de carbono é mostrada baseada em uma deposição de vapor quí- mica processo (de CVD) e ocorre em temperaturas elevadas. A temperatura específica é uma função da escolha de catalisador, mas estará tipicamente em um faixa de variação de aproximadamente 500 para 1000°C. Conse- quentemente, a operação 704 envolve o aquecimento do material de fibra de vidro a uma temperatura no faixa de variação acima mencionado para apoiar a síntese de nanotubo de carbono.
Na operação 706, o crescimento de nanotubo CVD-promovido
no material de fibra de vidro carregado pelo catalisador é depois executado. O processo de CVD pode ser promovido por, por exemplo, um contendo carbono gás de matéria-prima, tal como acetileno, etileno, e/ou etanol. CNT os processos de síntese geralmente uso um gás inerte (nitrogênio, argônio, hélio) como um gás carreador primário. A matéria-prima de carbono é forne- cido em um faixa de variação de entre aproximadamente 0 % até aproxima- damente 15 % da mistura total. Um ambiente substancialmente inerte do crescimento CVD está preparado pela remoção de umidade e oxigênio da câmara de crescimento. Em CNT processo de síntese, CNTs crescem nos sítios de um
catalisador de nanopartícula de metal de transição que forma CNT. A pre- sença do campo elétrico forte que cria o plasma pode ser opcionalmente empregada para afetar o crescimento de nanotubo. Isto é, o crescimento tende a seguir a direção do campo elétrico. Ajustando propriamente a geo- metria do borrifo de plasma e do campo elétrico, pode ser feita a síntese de CNTs verticalmente alinhados (isto é, perpendicular ao material de fibra de vidro). Sob certas condições, até a ausência de um plasma, os nanotubos estreitamente espaçados manterão uma direção de crescimento vertical que resulta em uma mesa densa de CNTs parecendo com um carpete ou uma floresta.
A operação de colocar um catalisador sobre o material de fibra de vidro pode ser realizada borrifando ou revestindo por mergulho uma so- lução ou pela deposição de fase gasosa via, por exemplo, um processo com plasma. Assim, em algumas modalidades, após formando uma solução de um catalisador em um solvente, o catalisador pode ser aplicado borrifando ou revestindo por mergulho o material de fibra de vidro com a solução, ou combinações de revestindo por mergulho e borrifo. Cada técnica, usada so- zinha ou em combinação, pode ser empregada uma vez, duas vezes, três vezes, quatro vezes, até qualquer número de vezes para fornecer um mate- rial de fibra de vidro que esteja suficientemente uniformemente coberto do catalisador que forma o CNT. Quando o revestindo por mergulho é empre- gado, por exemplo, um material de fibra de vidro pode ser colocado em um primeiro banho de mergulho de uma primeira etapa de residência no primei- ro banho de mergulho. Empregando um segundo banho de mergulho, o ma- terial de fibra de vidro pode ser colocado no segundo banho de mergulho em uma segunda etapa de residência. Por exemplo, os materiais de fibra de vi- dro podem ser submetidos a uma solução de catalisador que forma CNT entre aproximadamente 3 segundos até aproximadamente 90 segundos de- pendendo da configuração de mergulho e da velocidade linear. Empregando processos de borrifo ou de revestimento de mergulho, um material de fibra de vidro com uma densidade superficial de catalisador menor do que apro- ximadamente 5 % de cobertura da superfície a tão alto quanto cobrir apro- ximadamente 80 %, na qual as nanopartículas de catalisador em que se que forma o CNT são quase uma monocamada. Em algumas modalidades, o processo do revestimento do catalisador que forma CNT sobre o material de fibra de vidro deve produzir não mais do que uma monocamada. Por exem- plo, o crescimento de CNT em uma pilha de catalisador que forma CNT pode prejudicar o grau do implante de CNT no material de fibra de vidro. Em ou- tras modalidades, o catalisador de metal de transição pode ser depositado sobre o material de fibra de vidro usando técnicas de evaporação, técnicas de deposição eletrolítica, e outros processos conhecidos daqueles versados na técnica, tal como adição do catalisador de metal de transição a um gás de matéria-prima com plasma como um composto orgânico metálico, sal metá- lico ou outra composição que promova o transporte em fase gasosa.
Como os processos da invenção são projetados para serem contínuos, um material de fibra de vidro bobinável pode ser coberto por mergulho em uma série de banhos onde os banhos de revestindo por mer- gulho são espacialmente separados. Em um processo contínuo no qual as fibras de vidro nascentes estão sendo de novo geradas, banho de mergulho ou borrifando do catalisador que forma CNT pode ser a primeira etapa após suficientemente esfriamento do material de fibra de vidro recentemente for- mado. Assim, a aplicação de um catalisador que forma CNT pode ser exe- cutada em vez da aplicação de um dimensionamento. Em outras modalida- des, o catalisador que forma CNT pode ser aplicado a fibras de vidro recen- temente formadas na presença de outros agentes de dimensionamento. Tal aplicação simultânea de catalisador que forma CNT e outros agentes de di- mensionamento ainda pode fornecer o catalisador que forma CNT em con- tato superficial com o material de fibra de vidro para assegurar o implante de CNT. Em ainda modalidades adicionais, o catalisador que forma CNT pode ser aplicado a fibras nascentes por borrifo ou revestindo por mergulho en- quanto o material de fibra de vidro ainda está suficientemente amolecido, por exemplo, perto ou abaixo da temperatura de recozimento, o catalisador que forma CNT desse modo é ligeiramente introduzido na superfície das fibras de vidro. Depositando o catalisador que forma CNT em tais materiais de fibra de vidro quentes, o cuidado deve ser dado para não exceder o ponto de fu- são do catalisador que forma CNT e causar a fusão de nanopartículas que resultam na perda do controle das características do CNT, tal como o diâ- metro do CNT, por exemplo.
A solução de catalisador empregada pode ser uma nanopartícu- Ia de metal de transição que pode ser qualquer metal de transição do bloco d tal como descrito acima. Além disso, as nanopartículas podem incluir ligas e misturas não ligas de metais do bloco d na forma elementar ou em forma de sal, e misturas dos mesmos. Tais formas de sal incluem, sem restrição, óxi- dos, carbonetos, e nitretos. Exemplos não Iimitantes de NP de metal de tran- sição incluem Ni, Fe, Co, Mo, Cu, Pt, Au, e Ag e sais dos mesmos e misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, tais catalisadores se formam CNT são dispostos na fibra de vidro aplicando-se ou implantando um catalisador que forma CNT diretamente ao material de fibra de vidro. Muitos destes ca- talisadores de metal de transição estão prontamente comercialmente dispo- níveis de vários fornecedores, incluindo, por exemplo, a Ferrotec Corporation (Bedford, NH). As soluções de catalisador usadas para aplicar o catalisador que forma CNT ao material de fibra de vidro podem estar em qualquer solvente comum que permita que o catalisador que forma CNT seja uniformemente dispersado em todas as partes. Tais solventes podem incluir, sem restrição, a água, a acetona, o hexano, o álcool isopropílico, o tolueno, o etanol, o metanol, tetra-hidrofurano (THF), ciclo-hexano ou qualquer outro solvente com a polaridade controlada para criar uma dispersão apropriada das nano- partículas de catalisador se formam CNT. As concentrações de catalisador que forma CNT podem estar em um faixa de variação de aproximadamente 1:1 a 1:10.000 de catalisador para solvente.
Em algumas modalidades, após aplicação do catalisador que forma CNT ao material de fibra de vidro, o material de fibra de vidro pode ser aquecido a uma temperatura de suavização. Isto pode ajudar na inclusão do catalisador que forma CNT na superfície do material de fibra de vidro e pode estimular o crescimento semeado sem catalisador "flutuação". Em um pouco de aquecimento de modalidades do material de fibra de vidro que após dis- põe o catalisador sobre o material de fibra de vidro pode estar em uma tem- peratura que está entre aproximadamente 500°C e 1.000°C. O aquecimento a tais temperaturas, que pode ser usado para o crescimento de CNT, pode servir para remover qualquer agente de dimensionamento preexistente sobre o material de fibra de vidro permite deposição do catalisador que forma CNT sem remoção prévia de ajuste pré-existente. Em tais modalidades, o catali- sador que forma CNT pode ser na superfície do revestimento de dimensio- namento antes do aquecimento, mas após a remoção de um agente de di- mensionamento está no contato superficial com o material de fibra de vidro. O aquecimento nestas temperaturas pode ser executado antes de ou subs- tancialmente simultaneamente com a introdução de uma matéria-prima de carbono para o crescimento de CNT.
Em algumas modalidades, a presente invenção fornece um pro- cesso que inclui a remoção de agentes de dimensionamento de um material de fibra de vidro, pela aplicação de um catalisador que forma CNT ao mate- rial de fibra de vidro após a remoção do material de dimensionamento, a- quecendo o material de fibra de vidro a pelo menos 500°C, e a síntese de nanotubos de carbono sobre o material de fibra de vidro. Em algumas moda- lidades, as operações do processo de implante de CNT incluem a remoção de um agente de dimensionamento de um material de fibra de vidro, a apli- cação de um catalisador que forma CNT à fibra de vidro, o aquecimento da fibra à temperatura de síntese de CNT e borrifar plasma de carbono sobre o material de fibra de vidro carregado pelo catalisador. Assim, onde os materi- ais de fibra de vidro comerciais são empregados, os processos de construir fibras de vidro implantadas com CNT podem incluir uma etapa separada de remoção do agente de dimensionamento do material da fibra de vidro antes de colocar o catalisador sobre o material de fibra de vidro. Dependendo do agente de dimensionamento comercial que esteja presente, se não for re- movido, pode fazer com que depois o catalisador que forma CNT pode entre em contato superficial com o material de fibra de vidro, e isto pode evitar a fusão de CNT. Em algumas modalidades, onde a remoção de um agente de dimensionamento é assegurada sob as condições de síntese de CNT, o a- juste da remoção pode ser realizado após a deposição do catalisador, mas somente antes do fornecimento de matéria-prima de carbono.
A etapa de síntese de nanotubos de carbono pode incluir técni- cas numerosas para formar nanotubos de carbono, incluindo aquelas divul- gadas no Pedido Copendente de Patente dos Estados Unidos copendente N0 US 2004/0245088 que é incorporado aqui pela referência. O CNT culti- vado sobre as fibras da presente invenção pode ser realizado por técnicas conhecidas na técnica normal, incluindo, sem restrição, microcavitação, téc- nicas CVD térmicas ou melhoradas pelo plasma, ablação por raio laser, descarga de arco, e monóxido de carbono de alta pressão (HiPCO). Durante o CVD, em particular, um material de fibra de vidro classificado com catali- sador que forma CNT disposto sobre a mesma, pode ser usado diretamente. Em algumas modalidades, qualquer agente de dimensionamento conven- cional pode ser removido durante a síntese de CNT. Em outras modalidades outros agentes de dimensionamento não são removidos, mas não impedem a síntese de CNT e o implante ao material de fibra de vidro devido à difusão da fonte de carbono através do dimensionamento. Em algumas modalidades, o gás de acetileno é ionizado para criar um jato de plasma de carbono frio de a síntese de CNT. O plasma é dirigido em direção ao material de fibra de vidro que carrega o catalisador. Assim, em algumas modalidades que sínte- se de CNTs em um material de fibra de vidro inclui (a) a formação do plasma de carbono; e (b) direcionamento do plasma de carbono para o catalisador disposto sobre o material de fibra de vidro. Os diâmetros dos CNTs que são cultivados são ditados pelo tamanho do catalisador que forma CNT como descrito acima. Em algumas modalidades, o substrato de fibra classificado é aquecido entre aproximadamente 550 até aproximadamente 800°C para fa- cilitar a síntese de CNT. Para iniciar o crescimento de CNTs, dois gases são vazados no reator: um gás de processo, tal como argônio, hélio, ou nitrogê- nio, e um gás contendo carbono, tal como acetileno, etileno, etanol ou me- tano. CNTs crescem nos sítios do catalisador que forma CNT.
Em algumas modalidades, o crescimento CVD é melhorado pelo plasma. Um plasma pode ser gerado fornecendo um campo elétrico durante o processo de crescimento. CNTs cultivado sob estas condições pode seguir a direção do campo elétrico. Assim, ajustando a geometria do reator verti- calmente aliados aos nanotubos de carbono podem ser cultivados radial- mente em uma fibra aproximadamente cilíndrica. Em algumas modalidades, um plasma não é necessário para o crescimento aproximadamente radial da fibra. Para materiais de fibra de vidro que têm lados distintos, tais como fitas, mantas, tecidos, dobras, e assemelhados, o catalisador pode ser disposto em um ou ambos os lados e conforme, CNTs pode ser cultivado em um ou como também ambos os lados.
Como descrito acima, a síntese de CNT é executada em uma taxa suficiente para fornecer um processo contínuo da funcionalização mate- riais de fibra de vidro bobináveis. Configurações de numerosos aparelhos facilitam tal síntese contínua como exemplificado abaixo.
Em algumas modalidades, os materiais de fibra de vidro implan- tados com CNT podem ser construídos "em todo" processo com plasma. Em tais modalidades, os materiais de fibra de vidro passam pela etapa mediada no plasma numerosa para formar o produto implantado com CNT final. O primeiro dos processos com plasmas pode incluir uma etapa da modificação de superfície da fibra. Isto é um processo de "desbaste" com plasma da su- perfície do material de fibra de vidro para facilitar a deposição de catalisador, como descrito acima. Como descrito acima, a modificação superficial pode ser atingida usando um plasma do qualquer um ou mais de vários gases di- ferentes, incluindo, sem restrição, argônio, hélio, oxigênio, amônia, hidrogê- nio, e nitrogênio.
Após modificação superficial, o material de fibra de vidro pros- segue à aplicação de catalisador. Isto é um processo com plasma de depo- sitar o catalisador que forma CNT nas fibras. O catalisador que forma CNT é tipicamente um metal de transição como descrito acima. O catalisador de metal de transição pode ser acrescentado a um gás de matéria-prima com plasma como um precursor na forma de um ferrofluido, um orgânico metálico, sal metálico ou outra composição para promover o transporte em fase ga- sosa. O catalisador pode ser aplicado na temperatura ambiente no ambiente nem com o vácuo nem com uma atmosfera inerte que é necessária. Em al- gumas modalidades, o material de fibra de vidro é resfriado antes da aplica- ção de catalisador.
Continuando o processo todo com plasma, a síntese de nanotu- bo de carbono ocorre em um reator de crescimento de CNT. Isto pode ser atingido através do uso da deposição de vapor químico melhorada pelo plasma, onde o plasma de carbono é borrifado sobre as fibras carregadas pelo catalisador. Desde que o crescimento de nanotubo de carbono ocorre em temperaturas elevadas (tipicamente em um faixa de variação de aproxi- madamente 500 a IOOO0C dependendo do catalisador), as fibras carregadas pelo catalisador podem ser aquecidas antes da exposição ao plasma de carbono. Para o processo de implante, o material de fibra de vidro pode ser opcionalmente aquecido até que ele se abrande. Após aquecimentos, o ma- terial de fibra de vidro está pronto para receber o plasma de carbono. O plasma de carbono é gerado, por exemplo, passando um gás contendo car- bono, tal como acetileno, etileno, etanol, e semelhantes, através de um campo elétrico que é capaz de ionizar o gás. Este plasma de carbono frio é dirigido, via bocais de borrifo, sobre o material de fibra de vidro. O material de fibra de vidro pode estar nas proximidades dos bocais de borrifo, tal como cerca de aproximadamente 1 centímetro dos bocais de borrifo, para receber o plasma. Em algumas modalidades, os aquecedores são dispostos acima do material de fibra de vidro nos pulverizadores com plasmas para manter a temperatura elevada do material de fibra de vidro.
Outra configuração a síntese contínua de nanotubos de carbono envolve um reator retangular especial de síntese e o crescimento de nano- tubos de carbono diretamente sobre os materiais de fibra de vidro. O reator pode ser projetado para uso em um processo ligado em série para produção contínua de fibras que carregam nanotubos de carbono. Em algumas moda- lidades, CNTs são cultivados via um processo de deposição de vapor quí- mico ("CVD") na pressão atmosférica e em temperatura elevada variando de aproximadamente 550°C até aproximadamente 800°C em um reator mul- tizona. O fato da síntese ocorrer na pressão atmosférica é um fator que faci- lita a incorporação do reator em uma linha de processamento contínua de síntese de CNT sobre fibra. Outra vantagem compatível com o processa- mento contínuo ligado em série usando um reator com zonas consiste em que o crescimento de CNT ocorre em alguns segundos, ao contrário de mi- nutos (ou mais tempo) como em outros procedimentos e configurações de aparelhagens típicas na técnica.
Os reatores de síntese de CNT de acordo com várias modalida- des incluem as seguintes características: Reatores de Síntese com Configuração Retangular: a seção
transversal de um típico reator de síntese de CNT conhecido na técnica é circular. Há diversas razões para isso, incluindo, por exemplo, razões histó- ricas (os reatores cilíndricos muitas vezes são usados em laboratórios) e conveniência (as dinâmicas de fluxo são fáceis no modelo em reatores cilín- dricos, os sistemas de aquecedor prontamente aceitam tubos circulares (quartzo, etc.) E facilidade de fabricação. Partindo da convenção cilíndrica, a presente invenção fornece um reator de síntese de CNT possuindo uma se- ção transversal retangular. As razões da partida são como se segue: 1. Co- mo muitos materiais de fibra de vidro que podem ser processados pelo rea- tor são relativamente planares, tais como fita plana ou semelhante a uma folha na forma, uma seção transversal circular é um uso ineficiente do volu- me do reator. Esta falta de eficiência resulta em várias desvantagens para reatores cilíndricos de síntese de CNT incluindo, por exemplo, a) manuten- ção de uma purga de sistema suficiente; o volume de reator aumentado ne- cessita que taxas de fluxo de gás aumentadas mantenham o mesmo nível da purga de gás. Isto resulta em um sistema que é ineficiente para a alta produção de volume de CNTs em um ambiente aberto; b) aumento do fluxo de gás de matéria-prima de carbono; a melhoria relativa no fluxo de gás i- nerte, segundo a) acima, necessita fluxos aumentados de gás de maté- ria-prima de carbono. Considere que o volume de uma mecha da fibra de vidro de 12 kB é 2.000 vezes menor do que o volume total de um reator de síntese possuindo uma seção transversal retangular. Em um reator cilíndrico de crescimento equivalente (isto é, um reator cilíndrico que tem uma largura que acomoda o mesmo material de fibra de vidro planarizado que o reator de seção transversal retangular), o volume do material de fibra de vidro é 17.500 vezes menor do que o volume da câmara. Embora a deposição de processos gasosos, tais como CVD, sejam tipicamente governados pela pressão e temperatura sozinhas, o volume tem um impacto significativo na eficiência da deposição. Com um reator retangular há um volume ainda ex- cessivo. Este volume excessivo facilita reações não desejadas; ainda um reator cilíndrico tem aproximadamente oito vezes aquele volume. Devido a esta maior oportunidade de competir reações de ocorrer, as reações dese- jadas efetivamente ocorrem mais lentamente em uma câmara de reator ci- líndrica. Tal diminuição no crescimento de CNT é problemática para o de- senvolvimento de um processo contínuo. Um benefício de uma configuração de reator retangular é que o volume de reator pode ser reduzido ao uso de uma pequena altura da câmara retangular para produzir esta proporção de volume melhor e reações mais eficientes. Em algumas modalidades da pre- sente invenção, o volume total de um reator de síntese retangular é não mais do que aproximadamente 3.000 vezes maior do que o volume total de um material de fibra de vidro que é passado através do reator de síntese. Em algumas modalidades adicionais, o volume total do reator de síntese re- tangular é não mais do que aproximadamente 4.000 vezes maior do que o volume total do material de fibra de vidro que é passado através do reator de síntese. Em ainda algumas modalidades adicionais, o volume total do reator de síntese retangular é menor do que aproximadamente 10.000 vezes maior do que o volume total do material de fibra de vidro que é passado através do reator de síntese. Adicionalmente, é notável que usando um reator cilíndrico, mais gás de matéria-prima de carbono deve fornecer os mesmos percentu- ais de fluxo comparando com reatores possuindo uma seção transversal re- tangular. Deve apreciar-se que em algumas outras modalidades, o reator de síntese tem uma seção transversal que é descrita por formas poligonais que não são retangulares, mas são relativamente semelhantes a ela e fornecem uma redução semelhante do volume de reator em relação um reator possu- indo uma seção transversal circular; c) distribuição de temperatura proble- mática; quando relativamente o reator de pequeno diâmetro é usado, o gra- diente de temperatura do centro da câmara para as paredes dos mesmos é mínimo. Mas com o tamanho aumentado, tal como seria usado para a pro- dução de escala comercial, aumentaria o gradiente de temperatura. Tais gradientes de temperatura resultam em variações na qualidade do produto através de um substrato de material de fibra de vidro (isto é, a qualidade de produto varia como uma função da posição radial). Este problema é subs- tancialmente evitado com a utilização de um reator possuindo uma seção transversal retangular. Particularmente, quando um substrato planar é usado, a altura do reator pode ser mantida constante como o tamanho do substrato a montante. Os gradientes de temperatura entre o topo e o fundo do reator são essencialmente insignificantes e, por conseguinte, questões térmicas e as variações de qualidade do produto que o resultado é evitado. 2. Introdu- ção de gás: como os fornos tubulares são normalmente empregados na téc- nica, típicos reatores de síntese de CNT introduzem o gás em uma extremi- dade e drenam o gás através do reator até a outra extremidade. Em algumas modalidades aqui divulgadas, o gás pode ser introduzido no centro do reator ou dentro de uma zona alvo de crescimento, simetricamente, através dos lados ou através do topo e placas de fundo do reator. Isto melhora a taxa de crescimento total de CNT porque o gás de matéria-prima de entrada está enchendo novamente continuamente na porção mais quente do sistema, que é onde o crescimento de CNT é o mais ativo. Este reabastecimento de gás constante é um aspecto importante para a taxa de crescimento aumentada exposta pelos reatores retangulares CNT.
Divisão em zonas. As câmaras que fornecem uma zona de pur- ga relativamente fresca dependem de ambas as extremidades do reator de síntese retangular. Os requerentes determinaram que se o gás quente se misturasse com o ambiente externo (isto é, do lado de fora do reator), have- ria um aumento na degradação do material de fibra de vidro. As zonas de purga frescas fornecem um tampão entre o sistema interno e ambientes ex- ternos. Típicas configurações de reator de síntese de NCT conhecidas na técnica tipicamente necessitam que o substrato seja cuidadosamente (e lentamente) esfriado. A zona de purga fresca na saída do presente reator de crescimento de CNT retangular atinge o esfriamento em um período de tempo curto, como necessário para o processamento contínuo ligado em série.
Sem contato, reator metálico de parede quente. Em algumas modalidades, um reator de parede quente é produzido de metal sendo em- pregado, aço inox em particular. Isto pode parecer contraintuitivo porque o metal, e o aço inox em particular, são mais suscetíveis à deposição de car- bono (isto é, fuligem e formação de subproduto). Assim, o mais CNT as con- figurações de reator usam reatores de quartzo porque há menos carbono depositado, o quartzo é mais fácil de limpar, e o quartzo facilita a observação da mostra. Contudo, os Requerentes observaram que a deposição de car- bono e fuligem aumentada no aço inox resulta em mais consistente, mais rápido, mais eficiente, e mais estável crescimento de CNT. Sem estar preso pela teoria foi indicado que, em conjunto com a operação atmosférica, o processo de CVD que ocorre no reator é de difusão limitada. Isto é, o catali- sador é "superalimentado"; demasiado carbono está disponível no sistema de reator devido à sua pressão parcial relativamente mais alta (do que se o reator estivesse sendo operado sob vácuo parcial). Por conseguinte, em um sistema aberto em particular um limpo-demasiado carbono pode aderir a partículas de catalisador, comprometendo a sua capacidade de síntese de CNTs. Em algumas modalidades, o reator retangular é intencionalmente cor- rido quando o reator está "sujo", que é quando há fuligem depositada nas paredes metálicas do reator. Uma vez que os depósitos de carbono formam uma monocamada nas paredes do reator, o carbono depositará prontamente sobre se mesmo. Como um pouco do carbono disponível é "retirado" devido a este mecanismo, a matéria-prima de carbono restante, na forma de radi- cais, reage com o catalisador em uma taxa que não envenena o catalisador. Os sistemas existentes correm "limpamente" que, se eles estiveram abertos para o processamento contínuo, iam produziu um rendimento muito inferior de CNTs em taxas de crescimento reduzidas.
Embora seja geralmente benéfico para executar a síntese de CNT "suja" como descrito acima, certas partes do aparelho, tais como tubu- lações e entrada de gás, podem comprimir, todavia, negativamente o pro- cesso de crescimento de CNT quando a fuligem cria obstruções. Para com- bater este problema, tais áreas da câmara de reação de crescimento de CNT podem ser protegidas com revestimentos de inibição de fuligem, tais como sílica, alumina, ou MgO. Na prática, estas partes do aparelho podem ser cobertas pelo mergulho nestes revestimentos de inibição de fuligem. Os metais, tais como INVAR® podem ser usados com estes revestimentos já que o INVAR tem um CTE (coeficiente da expansão térmica) semelhante asseguração da adesão adequada do revestimento em temperaturas mais altas, prevenindo a fuligem de acumular significativamente em zonas críti- cas.
Redução do Catalisador e Síntese de CNT Combinadas. No re- ator de síntese de CNT divulgado aqui, tanto a redução do catalisador como o crescimento de CNT ocorrem dentro do reator. Isto é significativo porque a etapa de redução não pode ser realizada bastante antes para uso em um processo contínuo se for executada como uma operação separada. Em um processo típico conhecido na técnica, uma etapa de redução tipicamente leva 1 a 12 horas para se realizar. Ambas as operações ocorrem em um re- ator conforme a presente invenção devido, pelo menos em parte, ao fato de que o gás de matéria-prima de carbono é introduzido no centro do reator, não o fim como seria típico nos reatores cilíndricos uso de arte. O processo de redução ocorre como as fibras introduzem a zona aquecida; por este ponto, o gás teve tempo para reagir com as paredes e acalmar-se antes de reação com o catalisador e motivação da redução de oxidação (via intera- ções radicais de hidrogênio). É esta região de transição onde a redução o- corre. Na zona isotérmica mais quente no sistema, o crescimento de CNT ocorre, com a maior taxa de crescimento que ocorre proximal à entrada de gás perto do centro do reator.
Em algumas modalidades, quando os materiais de fibra de vidro são livremente afiliados, tais como mecha de vidro são empregados, o pro- cesso contínuo pode incluir a etapa que espalha as fitas e/ou filamentos da mecha. Assim, como uma mecha é não bobinada pode ser extenso uso um sistema de extensão de fibra a base de vácuo, por exemplo. Empregando fibras de vidro ajustadas, que podem ser relativamente rijas, o aquecimento adicional pode ser empregado "para amolecer" a mecha para facilitar a ex- tensão de fibra. As fibras de espalhamento compreendendo filamentos indi- viduais podem ser extensas à parte suficientemente para expor uma área superficial inteira dos filamentos, assim permitindo a mecha para reagir mais eficientemente nas etapas de processo subsequente. Por exemplo, a mecha de vidro de espalhamento pode passar por uma etapa de tratamento superfi- cial que é composta de um sistema com plasma como descrito acima. O tornado áspero, as fibras de espalhamento depois podem passar por um banho de mergulho de catalisador que forma CNT. O resultado é as fibras da mecha de vidro que mandam distribuir partículas de catalisador radialmente na sua superfície. O catalisado-as fibras carregadas da mecha depois intro- duzem um câmara de crescimento de CNT apropriado, tal como a câmara retangular descrita acima, onde um escoamento direto pressão atmosférica CVD ou processo de PE-CVD é usado para síntese do CNTs em taxas tão altas como vários mícrons por segundo. As fibras da mecha, agora alinha- mento radial dos CNTs1 sair o CNT reator de crescimento.
Em algumas modalidades, os materiais de fibra de vidro implan- tados com CNT podem passar ainda por outro processo de tratamento que, em algumas modalidades é um processo com plasma usado ao funcionalizar o CNTs. A funcionalização adicional de CNTs pode ser usada para promover a sua adesão a resinas determinadas. Assim, em algumas modalidades, a presente invenção fornece materiais de fibra de vidro implantados com CNT possuindo CNTs funcionalizados.
Como parte do processamento contínuo de materiais de fibra de vidro bobináveis, um material de fibra de vidro implantado com CNT pode passar também por um banho de mergulho de dimensionamento para aplicar qualquer agente de dimensionamento adicional que pode ser benéfico em um produto final. Finalmente, se a curva molhada é desejada, os materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem ser passados através de um banho de resina e ferida em um mandril ou carretei. A combinação de mate- rial/resina da fibra de vidro resultante tranca o CNTs sobre o material de fibra de vidro levando em conta manejo mais fácil e fabricação composta. Em al- gumas modalidades, CNT o implante é usado para fornecer a curva de fila- mento melhorada. Assim, CNTs formados em fibras de vidro, tais como me- cha de vidro, são passados através de um banho de resina para produzir a mecha de vidro emprenhada pela resina, implantada com CNT. Após fecun- dação de resina, a mecha de vidro pode ser posicionada sobre a superfície de um mandril rotatório por uma cabeça de entrega. A mecha pode ser de- pois ferida para o mandril em um modelo geométrico preciso da maneira conhecida.
O processo sinuoso descrito acima fornece tubos, tubos, ou ou- tras formas como são caracteristicamente produzidas via um molde mascu- lino. Mas as formas produzidas do processo sinuoso divulgado aqui diferen- ciam-se daqueles produzido via processos de curva de filamento conven- cionais. Especificamente, no processo divulgado aqui, as formas são produ- zidas de materiais compostos que incluem a mecha implantada com CNT. Tais formas, por isso, vão se beneficiar da força melhorada e semelhantes, conforme a mecha implantada com CNT.
Em algumas modalidades, um processo contínuo do implante de CNTs em materiais de fibra de vidro bobináveis pode atingir uma velocidade linear entre aproximadamente 0,15 m/minuto (0,5 pé /minuto) até aproxima- damente 5,48 m/minuto (18 pés/minuto). Em algumas modalidades, onde o sistema é 0,91 m/minuto (3 pés) de comprimento e operacional em uns 750°C temperatura de crescimento, o processo pode ser corrido com uma velocidade linear de aproximadamente 1,82 m/minuto (6 pés /minuto) até aproximadamente 10,97 m/minuto (36 pés/minuto) para produzir, por exem- plo, CNTs possuindo um comprimento entre aproximadamente 1 mícron até aproximadamente 10 mícrons. O processo também pode ser corrido com uma velocidade linear de aproximadamente 0,30 m/minuto (1 pé/minuto) até aproximadamente 1,82 m/minuto (6 pés/minuto) para produzir, por exemplo, CNTs possuindo um comprimento entre aproximadamente 10 mícrons até aproximadamente 100 mícrons. O processo pode ser corrido com uma velo- cidade linear de aproximadamente 0,15 m/minuto (0,5 pé/minuto) até apro- ximadamente 0,34 m/minuto (1 pé/minuto) para produzir, por exemplo, CNTs possuindo um comprimento entre aproximadamente 100 mícrons até apro- ximadamente 200 mícrons. CNT o comprimento não é atado só à velocidade linear e a temperatura de crescimento, contudo, a taxa de fluxo tanto da matéria-prima de carbono como dos gases carreadores inertes também po- de influir CNT no comprimento. Por exemplo, uma taxa de fluxo consistindo da matéria-prima de carbono de menos de 1 % no gás inerte em altas velo- cidades lineares (1,82 m/minuto (6 pés/minuto) 10,97 m/minuto (36 pés/mi- nuto)) pode fornecer CNTs possuindo um comprimento entre 1 mícron até aproximadamente 5 mícrons. Uma taxa de fluxo consistindo em mais do que o matéria-prima de carbono aproximadamente de 1 % no gás inerte em altas velocidades lineares (1,82 m/minuto (6 pés/minuto) a 10,97 m/minuto (36 pés/minuto)) pode fornecer CNTs possuindo comprimento entre 5 mícrons até aproximadamente 10 mícrons. Em algumas modalidades, mais de um material de vidro pode ser corrido simultaneamente através do processo. Por exemplo, múltiplas fitas mechas, filamentos, a fita e semelhantes pode ser corrida através do processo na paralela. Assim, qualquer número de carretéis pré-fabricados do material de fibra de vidro pode ser corrido em paralelo através do processo e rebobinado no fim do processo. O número de materiais bobinados da fibra de vidro que podem ser corridos em paralelo pode incluir um, dois, três, qua- tro, cinco, seis, até qualquer número que pode ser acomodado pela largura da câmara de reação de crescimento de CNT. Além disso, quando múltiplos materiais de fibra de vidro são corridos através do processo, o número de carretéis de coleta pode ser menor do que o número de carretéis na partida do processo. Em tais modalidades, as fitas de vidro, mechas, ou semelhan- tes podem ser enviadas através de um processo adicional de combinar tais materiais de fibra de vidro em materiais de fibra de vidro mais alto enco- mendados, tais como malhas de tecido ou semelhantes. O processo contí- nuo também pode incorporar um cortador de processamento de correio que facilita a formação mantas de fibra cortadas implantadas com CNT, por e- xemplo.
Em algumas modalidades, a presente invenção fornece um pro- cesso contínuo de implante de CNT que inclui: (a) extrusão de um material de fibra de vidro partir e uma massa fundida de vidro; (b) disposição de um catalisador de formação de nanotubo de carbono em uma superfície do ma- terial de fibra de vidro; e síntese de nanotubos de carbono (c) sobre o mate- rial de fibra de vidro, desse modo formando um material de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono. Tal processo leva em conta a apli- cação direta de nanotubos de carbono a materiais de fibra de vidro como eles estão sendo produzidos. Como os nanotubos de carbono fornecem a proteção de um dimensionamento convencional, não há nenhuma necessi- dade de acrescentar agentes de dimensionamento adicionais a menos que não desejado. Além disso, diferentemente do dimensionamento de conven- ção, os nanotubos de carbono comunicam a força elástica benéfica e outras propriedades ao material de fibra de vidro recentemente formado. O pro- cesso é compatível com vários materiais de fibra de vidro expulsos, tais co- mo um filamento de vidro, uma fita de vidro, uma mecha de vidro ou uma fita de vidro.
O processo contínuo de implante de CNT que incorpora a ope- ração ligada em série da extrusão do material de vidro pode ter uma veloci- dade linear de entre aproximadamente 30,48 até aproximadamente 548,6 m/minutos dependendo do objetivo implantaram CNT o comprimento de sis- tema e a morfologia. Um versado na técnica apreciará que a velocidade de linhas pode variar dependendo do tipo do material de fibra de vidro que é expulso. Em algumas modalidades, a velocidade linear de um processo que incorpora uma extrusão de vidro ligada em série pode estar em um faixa de variação de entre aproximadamente 7,62 /minuto (25 pés/minuto) até apro- ximadamente 30,48 m/minuto (100 pés/minuto) ou maior, onde a câmara de crescimento de CNT é ajustada consequentemente para fornecer um tempo de residência material adequado de um especificado CNT de crescimento de comprimento e densidade.
A operação de dispor o catalisador que forma CNT sobre o ma- terial de fibra de vidro do processo de extrusão pode ser executada em linha e o catalisador aplicado borrifando ou revestindo por mergulho o material de fibra de vidro como descrito acima. Em algumas modalidades, o catalisador que forma CNT pode ser aplicado enquanto o material de fibra de vidro é a permissão ainda suave dele para ser segurado ao material de fibra de vidro por ligeiramente a inclusão ele dentro da estrutura de vidro. Em algumas modalidades, a etapa de extrusão de material de fibra de vidro e deposição de catalisador de formação do nanotubo de carbono pode ser combinada incorporando o catalisador no vidro fundem-se e logo a extrusão do vidro funde-se com o catalisador que forma CNT disposto em todas as partes do material de fibra de vidro, incluindo catalisador que forma CNT exposto na superfície do material de fibra de vidro. A etapa de síntese de nanotubos de carbono pode ser executa-
da como descrito acima, incluindo as etapas operacionais para formar um plasma de carbono e dirigir o plasma de carbono para o catalisador que forma CNT disposto sobre o material de fibra de vidro. Após a formação do material de fibra de vidro CNT fundido dimensionamento adicional pode ser aplicada. Novamente isto pode ser realizado ligado em série como parte do processo contínuo. Em vez da aplicação de um dimensionamento, ou além da aplicação de um dimensionamento de um material matriz pode ser apli- cado ao material de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono como também. Finalmente, o processo pode incluir opcionalmente a curva do material de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono aproxi- madamente um mandril que após aplica o material matriz.
Em algumas modalidades, os processos da invenção levam em conta a síntese de uma primeira quantidade de um primeiro tipo do nanotubo de carbono sobre o material de fibra de vidro, no qual o primeiro tipo do na- notubo de carbono é selecionado para alterar pelo menos uma primeira pro- priedade do material de fibra de vidro. Posteriormente, os processos da in- venção levam em conta a síntese de uma segunda quantidade de um se- gundo tipo do nanotubo de carbono sobre o material de fibra de vidro, no qual o segundo tipo do nanotubo de carbono é selecionado para alterar pelo menos uma segunda propriedade do material de fibra de vidro.
Em algumas modalidades, a primeira quantidade e a segunda quantidade de CNTs são diferentes. Isto pode ser acompanhado por uma modificação no CNT tipo ou não. Assim, variando a densidade de CNTs po- dem ser usados para alterar as propriedades do material de fibra de vidro original, mesmo se CNT o tipo permanece inalterado. CNT o tipo pode incluir CNT o comprimento e o número de paredes, por exemplo. Em algumas mo- dalidades a primeira quantidade e a segunda quantidade são o mesmo. Se as propriedades diferentes forem desejáveis neste caso, ao longo de dois esticamentos diferentes do material bobinável, então CNT o tipo pode ser modificado, tal como o CNT comprimento. Por exemplo, CNTs mais longo pode ser útil em aplicações elétricas/térmicas, enquanto mais curto CNTs pode ser útil em aplicações fortificantes mecânicas.
Na luz da discussão acima mencionada quanto à alteração das propriedades dos materiais de fibra de carbono, o primeiro tipo do nanotubo de carbono e o segundo tipo do nanotubo de carbono podem ser o mesmo, em algumas modalidades, enquanto o primeiro tipo do nanotubo de carbono e o segundo tipo do nanotubo de carbono podem ser diferentes, em outras modalidades. De mesmo modo, a primeira propriedade e a segunda propri- edade podem ser o mesmo, em algumas modalidades. Por exemplo, o EMI protegendo de propriedade pode ser a propriedade do interesse dirigido pela primeira quantidade e o tipo de CNTs e a quantidade de 2a e tipo de CNTs1 mas o grau da modificação nesta propriedade pode ser diferente, como re- fletido diferenciando-se quantidade, e/ou tipos de CNTs empregado. Final- mente, em algumas modalidades, a primeira propriedade e a segunda pro- priedade podem ser diferentes. Novamente isto pode refletir uma modifica- ção em CNT o tipo. Por exemplo, a primeira propriedade pode ser força mecânica com mais curto CNTs, enquanto a segunda propriedade pode ser propriedades elétricas/térmicas com CNTs mais longo. Um versado na téc- nica reconhecerá a capacidade de talhar as propriedades do material de fi- bra de vidro através do uso de diferente CNT densidades, CNT comprimen- tos, e o número de paredes no CNTs, tal como de parede única, de parede dupla, e de paredes múltiplas, por exemplo.
Em algumas modalidades, os processos da presente invenção fornecem a síntese de uma primeira quantidade de nanotubos de carbono em um material de fibra de vidro, de tal modo que esta primeira quantidade permite o material de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono para expor um segundo grupo de propriedades que se diferenciam de um primeiro grupo de propriedades expostas pelo próprio material de fibra de vidro. Isto é, selecionando uma quantidade que pode alterar um ou mais propriedades do material de fibra de vidro, tais como força elástica. O pri- meiro grupo de propriedades e o segundo grupo de propriedades podem incluir pelo menos uma das mesmas propriedades, assim representando melhoria de uma propriedade já existente do material de fibra de vidro. Em algumas modalidades, CNT o implante pode comunicar um segundo grupo de propriedades ao material de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono que não está incluído entre o primeiro grupo de propriedades ex- postas pelo próprio material de fibra de vidro.
Em algumas modalidades, uma primeira quantidade de nanotu- bos de carbono é selecionada de tal modo que o valor de pelo menos uma propriedade selecionada do grupo consistindo em força elástica, módulo de Young, densidade, condutividade elétrica, e a condutividade térmica do ma- terial de fibra de vidro implantado com nanotubos de carbono diferencia-se do valor da mesma propriedade do próprio material de fibra de vidro.
A força elástica pode incluir três medições diferentes: 1) a força de Rendimento que avalia tensão no qual a cepa material se modifica da deformação elástica à deformação plástica, fazendo o material deformar permanentemente; a força 2) Última que avalia o máximo realça que um material pode resistir quando submetido à tensão, compressão ou tosquia; e 3) a Quebra de força que avalia a coordenada de tensão em uma curva de cepa de tensão no ponto da ruptura. A força de cisalhamento do composto avalia tensão no qual um material falha quando uma carga é aplicada per- pendicular à direção de fibra. A força de compressão avalia tensão no qual um material falha quando uma carga compressiva é aplicada. A Tabela 1 abaixo de demonstrações medições de força últimas de componentes indi- viduais da invenção, CNTs e fibra de vidro exemplar datilografa o vidro Eeo vidro S.
Tabela 1.
Material Força final Densidade
(MPa) (g/cm3)
Vidro E 3.450 2,57
VidroS 4.710 2,48
Nanotubodecarbono 62.000 1,34
Observa-se que a força substancialmente maior de nanotubos de carbono em comparação com os materiais de vidro. Os nanotubos de carbono de paredes múltiplas, em particular, têm a força elástica mais alta de qualquer material ainda medido, com uma força elástica de 63 GPa pos- suindo sidos atingido. Além disso, os cálculos teóricos indicaram forças elás- ticas possíveis de CNTs de aproximadamente 300 GPa. Assim, materiais de fibra de vidro implantados com CNT1 são esperados ter a força última subs- tancialmente mais alta em comparação com o material de fibra de vidro ori- ginal. Como descrito acima, a melhoria na força elástica dependerá da natu- reza exata do CNTs usado bem como a densidade e distribuição sobre o material de fibra de vidro. Os materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem expor uma duplicação em propriedades elásticas, por exemplo. Os materiais de fibra de vidro implantados com CNT exemplares podem ter tão alto como três vezes a força tosquiar como o material de fibra de vidro não funcionalizado original e tão alto como 2,5 vezes a força de compressão.
O módulo de Young é uma medida da dureza de um isotópico material elástico. É definido como a proporção do uniaxial realça sobre a cepa de uniaxial variando de tensão no qual a Lei de Hooke se mantém. Isto pode ser experimentalmente determinado da encosta de uma curva de cepa de tensão criada durante os testes elásticos conduzidos em uma amostra do material.
A condutividade elétrica ou a condutância específica são uma medida da capacidade de um material de conduzir uma corrente elétrica. CNTs com parâmetros estruturais particulares, tais como o grau da guinada, que se refere a CNT a quiralidade, pode estar conduzindo altamente, assim expondo propriedades metálicas. Um sistema reconhecido de nomenclatura (M. S. Dresselhaus, et al. Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes, Academic Press, San Diego, CA pp. 756-760, (1996)) foi formalizado e é reconhecido por aqueles versado na técnica em relação a CNT quiralidade. Assim, por exemplo, CNTs são distinguidos um de outro por um índice duplo (n, m) onde η e o m são números inteiros que descrevem o corte e o empa- cotamento da grafite hexagonal para que ele produza um tubo quando é en- rolado para a superfície de um cilindro e as bordas são seladas em conjunto. Quando os dois índices são o mesmo, m=n, diz-se que o tubo resultante se- ja da "poltrona" (ou n, n) tipo, desde então quando o tubo é cortado perpen- dicular ao CNT eixo só os lados dos hexágonos são expostos e o seu mo- delo em volta da periferia da extremidade de tubo parece-se com o braço e o assento de uma cadeira de braço repetiu tempos n. Poltrona CNTs, em SWNTs particular, são metálicos, e têm a condutividade elétrica e térmica extremamente alta. Além disso, tal SWNTs alta força elástica extremamente tida.
Além do grau da guinada CNT o diâmetro também efetua a con- dutividade elétrica. Como descrito acima, CNT o diâmetro pode ser contro- lado pelo uso do tamanho controlado nanopartículas de catalisador se for- mam CNT. CNTs também pode ser formado como materiais de semicondu- tor. A condutividade em CNTs de paredes múltiplas (MWNTs) pode ser mais complexa. As reações interparede dentro de MWNTs podem redistribuir a corrente de tubos sobre individuais não uniformemente. Pelo contraste, não há nenhuma modificação na corrente através de partes diferentes de nano- tubos de parede única metálicos (SWNTs). Os nanotubos de carbono tam- bém têm a condutividade térmica muito alta, comparável com a folha de gra- fite cristalina e no avião de diamante. Como indicado acima na Tabela 1, CNTs têm uma densidade
mais baixo do que óculos exemplares, tais como vidro E e vidro S. Assim, os materiais de fibra de vidro implantados com CNT podem beneficiar-se da presença de CNTs não só nas propriedades descritas acima, mas também podem fornecer materiais mais leves no processo. Assim, tal densidade mais baixa e os materiais de força mais altos traduzem à maior força para ponde- rar a razão. Entende-se que as modificações que não afetam substancial- mente a atividade de várias modalidades desta invenção também estão in- cluídas dentro da definição da invenção fornecida aqui. Consequentemente, os seguintes exemplos são destinados para ilustrar, mas não limitar a pre- sente invenção. EXEMPLO I
Este exemplo mostra como um material de fibra de vidro pode ser implantado com CNTs em um processo contínuo para aplicações que necessitem de força de cisalhamento melhorada. Neste caso, uma alta ta- bela de densidade de mais curto CNTs é desejável.
A fFigura 8 representa o sistema 800 para produzir a fibra im- plantada com CNT conforme a modalidade ilustrativa da presente invenção. O sistema 800 inclui um suprimento de material de fibra de vidro e sistema de tensionador 802, o sistema de implante de CNT 812, e dobradura de fibra 824, relacionou-se como mostrado.
O sistema de tensão e suprimento 802 inclui o carretei de su- primento 804 e tensionador 806. O carretei de suprimento mantém carretéis de fibra e libera o material de fibra de vidro 801 ao processo em uma veloci- dade linear de 2,74 m/minutos; a tensão de fibra é mantida dentro de 1-5 libras via o tensionador 806. A estação de tensão e suprimento 802 é nor- malmente usada na indústria de fibra; aqueles versados na técnica serão familiares com o seu desenho e uso.
A fibra tensionada 805 é liberada ao sistema de implante de CNT 812. A estação 812 inclui o sistema de aplicação de catalisador 814 e microcavidade CVD estação de implante de CNT fundada 825.
Neste exemplo ilustrativo, a solução de catalisador é aplicada via um processo de mergulho, tal como passando fibra tensionada 830 através de um banho de mergulho 835. Neste exemplo, uma solução de catalisador consistindo em uma proporção volumétrica de 1 solução de nanopartícula de ferrofluido de parte e 100 partes de hexano é usado. Na velocidade linear de processo da fibra implantada com CNT visada na melhoria de ILSS, a fibra permanecerá no banho de mergulho de 10 segundos. O catalisador pode ser aplicado na temperatura ambiente no ambiente nem com o vácuo nem com uma atmosfera inerte necessária.
O catalisador de fibra de vidro carregada 807 é depois promovi- do ao CNT estação de implante 825 consistindo em um pré-crescimento que esfria a zona de purga de gás inerte, um CNT de zona de crescimento, e uma zona de purga de gás de pós-crescimento. O gás de nitrogênio de temperatura ambiente é introduzido à zona de purga de pré-crescimento pa- ra esfriar o gás de saída do CNT zona de crescimento como descrito acima. O gás de saída é esfriado a abaixo 250°C via o nitrogênio rápido purgam para evitar a oxidação de fibra. As fibras entram o CNT zona de crescimento onde as temperaturas levantadas aquecem uma mistura do fluxo de massa de 97,7 % gás inerte (nitrogênio) e carbono de fluxo de massa de 2,3 % contendo gás de matéria-prima (acetileno) que é introduzido centralmente via uma cópia de gás. Neste exemplo, o comprimento do sistema é 0,92 m de comprimento e a temperatura no CNT a zona de crescimento é 750°C. As fibras carregadas de catalisador são expostas ao CNT ambiente de cresci- mento de 20 segundos neste exemplo, resultando em 5 mícrons de compri- mento com uma percentagem de volume de 4 %, CNTs implantados à su- perfície da fibra de vidro. As fibras de vidro implantadas com CNT finalmente passam pela zona de purga de pós-crescimento que em 250°C esfria a fibra bem como o gás de saída para evitar a oxidação à superfície da fibra e CNTs.
A fibra implantada com CNT 809 é coletada na dobradura de fi- bra 824 e logo pronta para uso em alguma de várias aplicações que neces- sitam de força de cisalhamento melhorada, incluindo, por exemplo, uso co- mo o material de reforço em materiais compostos. A figura 11 mostra o efeito da presença de CNTs na força tosquiar. A fibra de vidro S2 implantada com CNT não dimensionada demonstrando que uma melhora de mais de 65 % na força de cisalhamento sobre a base de fibra de vidro S2 dimensionada. EXEMPLO Il
Este exemplo mostra como um material de fibra de vidro nas- cente pode ser implantado com CNTs em um processo contínuo para apli- cações que necessitem melhorou a condutividade elétrica e/ou térmica. Neste caso, a carga máxima de CNTs longo é visada.
A figura 9 representa o sistema 900 para produzir a fibra im- plantada com CNT conforme a modalidade ilustrativa da presente invenção. O sistema 900 inclui um sistema de produção da fibra de vidro 902, o siste- ma de implante de CNT 912, e dobradura de fibra 924, relacionou-se como mostrado.
O sistema de produção da fibra de vidro inclui um reservatório de vidro fundido 905 e uma extrusão morrem 910 usado para desenhar 901 materiais de vidro nascentes a um diâmetro de 15 mícrons. Neste exemplo, uma fibra de vidro E é expulsa em uma taxa de 0,34 m (1 pé/minuto).
A fibra nascente 915 é liberada ao sistema de implante de CNT 912. O sistema de implante de CNT 912 inclui o sistema de aplicação de catalisador 920 e microcavidade CVD à base de CNT estação de implante 925.
Neste exemplo ilustrativo, a solução de catalisador é aplicada via um processo de borrifo 935, onde um nebulizador é usado para aplicar um borrifo de catalisador atomizado à fibra nascente 930. Neste exemplo, uma solução de catalisador consistindo em uma solução 50 milimolares de nitrato de ferro em álcool isopropílico. Na velocidade linear de processo da fibra implantada com CNT visada na melhoria de condutividade elétrica e/ou tér- mica, a fibra permanecerá na nuvem de catalisador criada por uma série de nebulizadores de 30 segundos. O catalisador pode ser aplicado na tempe- ratura ambiente no Espaço ambiente nem com o vácuo nem com uma at- mosfera inerte necessária.
O catalisador de fibra de vidro nascente carregada 907 é depois promovido ao CNT estação de Implante 912 consistindo em um pré-cresci- mento que esfria a zona de purga de gás inerte, um CNT de zona de cres- cimento, e uma zona de purga de gás de pós-crescímento. O gás de nitro- gênio de temperatura ambiente é introduzido à zona de purga de pré-cres- cimento para esfriar o gás de saída do CNT de zona de crescimento como descrito acima. O gás de saída é esfriado a abaixo 250°C via o nitrogênio rápido purgam para evitar a oxidação de fibra. As fibras entram o CNT zona de crescimento onde as temperaturas levantadas aquecem uma mistura do fluxo de massa de 95 % gás inerte (nitrogênio) e carbono de fluxo de massa de 5 % contendo gás de matéria-prima (acetileno) que é introduzido cen- tralmente via uma cópia de gás. Neste exemplo, o comprimento de sistema é 0,91 m (3 pés) de comprimento com a temperatura no CNT de zona de cres- cimento de 750°C. As fibras carregadas de catalisador são expostas ao CNT ambiente de crescimento de 180 segundos neste exemplo, resultando em 100 mícrons de comprimento com uma percentagem de volume de 2 %, CNTs implantados à superfície da fibra de vidro. As fibras de vidro CNT im- plantadas finalmente passam pela zona de purga de pós-crescimento que em 250°C esfria a fibra bem como o gás de saída para evitar a oxidação à superfície da fibra e CNTs.
A fibra implantada com CNT 909 é finalmente ferida aproxima- damente carretei de fibra de aceitação via a dobradura de fibra 924 para o armazenamento. A fibra implantada com CNT 909 está depois pronta para uso em alguma de várias aplicações que necessitam que a condutividade térmica e/ou elétrica melhorada, incluindo, por exemplo, uso como o material de reforço em EMI protetor ou aplicações de dissipativo de calor. Tal fibra descrita exibe acima uma condutividade elétrica maior do que 100 S/m. EXEMPLO Ill
Este exemplo demonstrando que o implante de CNT da fibra de
vidro em um processo contínuo para aplicações que necessitem de força elástica melhorada, onde o sistema é interfaceado com a incorporação de resina subsequente e processo de enrolamento. Neste caso, um compri- mento CNT maior do que 10 mícrons é desejável. A figura 10 representa uma modalidade ilustrativa adicional da
invenção a fibra em que implantada com CNT é criada como uma subope- ração de um processo de curva de filamento que é conduzido via o filamento sistema sinuoso 1000.
O sistema 1000 compreende o cesto para peixes de material de fibra de vidro 1002, sistema de implante de nanotubo de carbono 1012, CNT sistema de alinhamento 1005, o banho de resina 1028, e filamento mandril sinuoso 1032, relacionou-se como mostrado. Vários elementos do sistema 1000, com a exceção de sistema de implante de nanotubo de carbono 1026 e CNT sistema de alinhamento 1005, estão presentes em processos de curva de filamento convencionais. O elemento principal do processo e sis- tema representado na Figura 10 é a seção 1026 de implante de nanotubo de carbono, que inclui a estação de remoção do dimensionamento (opcional) 1010, e a estação de implante de CNT 1012.
O cesto para peixes de fibra 1002 inclui uma pluralidade de car- retéis 1004 do material de fibra de vidro s-2 compreendendo de uma mecha por carretei 1001A através de 1001o. O grupo destorcido da fibra de vidro mechas 1001A através de 1001o entrega-se a coletivamente como "mechas 1003".
O cesto para peixes 1002 mantém carretéis 1004 em uma ori- entação horizontal. A mecha da fibra de vidro de cada carretei 1006 movi- mentos rolos através de pequenos, apropriadamente situados e tensionado- res 1015 que planarize e alinham a direção das fibras em um acordo parale- lo como eles se movem fora do cesto para peixes 1002 e em direção ao sis- tema de implante de nanotubo de carbono 1012 em uma tensão de 0,45 a 2,27 kg. Neste exemplo, as fibras são puxadas do cesto para peixes em uma velocidade linear de 1,52 m/minutos.
Entende-se que em algumas modalidades alternativas, o materi- al de fibra de vidro bobinado que é usado no sistema 1000 é já um material de fibra de vidro implantado com CNT (isto é, produzido via o sistema 800). Em tais modalidades, o sistema 1000 é feito funcionar sem sistema de im- plante de nanotubo 1012.
No sistema de implante de nanotubo de carbono 1012, 1003 di- mensionamento errante é removido, o catalisador que forma o nanotubo é aplicado, e a mecha é exposta a CNT condições de crescimento via o sis- tema de crescimento CVD.
Ajustar estação de remoção 1030 expõe mechas 1003 a tempe- raturas elevadas em um inerte (nitrogênio) atmosfera. Neste exemplo, as mechas 1003 são expostos a 550°C temperaturas de um tempo de residên- cia de 30 segundos.
Neste exemplo ilustrativo, a solução de catalisador é aplicada via um processo de mergulho, tal como por mechas 1003 através de um banho de mergulho 1035. Neste exemplo, uma solução de catalisador consistindo em uma proporção volumétrica de 1 solução de nanopartícula de ferrofluido de parte e 200 partes de hexano é usada. Na velocidade linear de processo da fibra implantada com CNT visada na melhoria de elástico, a fibra perma- necerá no banho de mergulho de 25 segundos. O catalisador pode ser apli- cado na temperatura ambiente no espaço ambiente nem com o vácuo nem com uma atmosfera inerte necessária.
O catalisador os mechas 1003 carregados são depois promovi- dos ao CNT estação de Implante 1026 consistindo em um pré-crescimento esfria a zona de purga de gás inerte, um CNT de zona de crescimento, e uma zona de purga de gás de pós-crescimento. O gás de nitrogênio de temperatura ambiente é introduzido à zona de purga de pré-crescimento pa- ra esfriar o gás de saída do CNT zona de crescimento como descrito acima. O gás de saída é esfriado a abaixo 250°C via o nitrogênio rápido purgam para evitar a oxidação de fibra.. As fibras entram o CNT de zona de cresci- mento onde as temperaturas levantadas aquecem uma mistura do fluxo de massa de 99 % gás inerte (nitrogênio) e carbono de fluxo de massa de 1 % contendo gás de matéria-prima (acetileno) que é introduzido centralmente via uma cópia de gás. Neste exemplo, o comprimento de sistema é 5 pés e a temperatura no CNT a zona de crescimento é 650°C. As fibras carregadas de catalisador são expostas ao CNT ambiente de crescimento de 60 segun- dos neste exemplo, resultando em 15 mícron de comprimento com uma percentagem de volume de 4 % de CNTs implantados à superfície da fibra de vidro. As fibras de vidro CNT implantadas finalmente passam pela zona de purga de pós-crescimento que em 250°C esfria a fibra bem como o gás de saída para evitar a oxidação à superfície da fibra e CNTs.
As mechas 1003 implantados com CNT são depois passados o CNT sistema de alinhamento 1005, onde uma série de morre são usados para alinhar mecanicamente o eixo dos CNT na direção de cada 1001 A-H mechas de mechas 1003. Afilado morre terminando em uma abertura de diâmetro de 0.125 polegadas é usado para ajudar no alinhamento do CNTs.
Após passando CNT por sistema de alinhamento 1005, os me- chas 1040 implantados com CNT alinhados são liberados ao banho de resi- na 1028. O banho de resina contém a resina para a produção de um material composto compreendendo a fibra implantada com CNT e a resina. Esta re- sina pode incluir a resina comercialmente disponível matrizes, tal como poli- éster (por exemplo, poliéster de ortoftálico, etc.), poliéster melhorado (por exemplo, poliéster de isoftálico, etc.), epóxi, e éster de vinila.
O banho de resina 1028 pode ser implementado de vários mo- dos, dois do qual são descritos abaixo. Em primeiro lugar, o banho de resina 1028 pode ser implementado como um banho de rolo de lâmina de doutor em que um cilindro de rotação polido (por exemplo, cilindro 1050) que é dis- posto no banho apanha a resina como vira. A barra de doutor (não repre- sentado na figura 10) pressiona contra o cilindro para obter uma espessura de filme de resina precisa no cilindro 1050 e resina de excesso de empur- rões atrás no banho. Como a mecha da fibra de vidro 1003 é parada o topo do cilindro 1050, ele contata com o filme de resina e wets fora. Alternativa- mente, o banho de resina 1028 é usado como um banho imersivo a mecha de fibra em que de vidro 1003 é submersa na resina e logo puxada através de grupo de panos para esfregar ou rolos que removem a resina excessiva.
Após deixando banho de resina 1028, resina-molhada, a fibra implantada com CNT mechas 1009 é passada através de vários anéis, ilhós e, tipicamente, um multialfinete "pente" (não representado) que é disposto atrás de uma cabeça de entrega (não representado). O pente guarda a fibra de vidro mechas 1009 separadas até que elas sejam reconciliadas em uma banda combinada única no mandril rotatório 1032. O mandril atua como um molde de uma estrutura que necessita material de compostos com a força elástica melhorada. A figura 12 mostra a força elástica da fibra de vidro S2 implantada com CNT em comparação com a fibra de vidro S2 não funciona- lizada. A fibra de vidro S2 implantada com CNT não dimensionada demons- trando uma melhora sobre de 25 % na força elástica sobre a base de fibra de vidro S2 dimensionada.
Deve entender-se que as modalidades descritas acima são sim- plesmente ilustrativas da presente invenção e que muitas variações das mo- dalidades descritas acima podem ser inventadas por aqueles versado na técnica sem partir do alcance da invenção. Por exemplo, nesta Especifica- ção, os detalhes específicos numerosos são fornecidos para fornecer uma descrição completa e a compreensão das modalidades ilustrativas da pre- sente invenção. Aqueles versados na técnica reconhecerão, contudo, que a invenção pode ser praticada sem um ou mais daqueles detalhes, ou com outros processos, materiais, componentes, etc.
Além disso, em alguns exemplos, as estruturas bem conhecidas, os materiais, ou as operações não são mostrados ou descritos detalhada- mente para evitar obscurecer aspectos das modalidades ilustrativas. Enten- de-se que várias modalidades mostradas na figura são ilustrativas, e não necessariamente são desenhadas para escalar. A referência em todas as partes da especificação "a uma modalidade" ou "uma modalidade" ou "al- gumas modalidades" significa que uma característica particular, a estrutura, o material, ou a característica descrita com relação à modalidade (s) estão incluídos em pelo menos uma modalidade da presente invenção, mas não necessariamente todas as modalidades. Consequentemente, os apareci- mentos da frase "em uma modalidade," "em uma modalidade," ou "em al- gumas modalidades" em vários lugares em todas as partes da Especificação são não necessariamente todos se referindo à mesma modalidade. Além disso, as características particulares, as estruturas, os materiais, ou as ca- racterísticas podem ser combinados em qualquer maneira adequada em um ou mais modalidades. Por isso, é destinado que tais variações estejam in- cluídas dentro dos limites das seguintes reivindicações e os seus equivalen- tes.
Claims (16)
1. Sistema da produção contínua de nanotubos de carbono com- preendendo um material de fibra de vidro: uma estação de aplicação de catalisador compreendendo uma solução coloidal de nanopartículas de catalisador de crescimento de CNT; e estação de crescimento de CNT compreendendo pelo menos uma zona de purga e uma câmara de crescimento; a dita estação de cres- cimento adaptada para o crescimento de CNT sobre o material de fibra de vidro alimentando continuamente o material de fibra de vidro através da es- tação de crescimento; o dito sistema sendo capaz de realizar o crescimento de CNTs de bobina a bobina sobre o material de fibra de vidro continuamente forne- cendo de um carretei de suprimento e um carretei de recepção; o dito mate- rial de fibra de vidro sendo fornecido em forma bobinável.
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, em que a dita es- tação de crescimento de CNT está aberta para, mas separado do ambiente exterior pelo uso de um fluxo de gás inerte.
3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, também compre- endendo uma estação de suprimento e uma estação tensionadora.
4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, também compre- endendo uma estação de extensão de fibra.
5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, também compre- endendo uma estação de plasma adaptada para tornar áspera a superfície do material de fibra de vidro.
6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, também compre- endendo uma estação de revestimento de barreira adaptada para confor- malmente depositar um revestimento de barreira sobre o dito material de fibra de vidro; a dita barreira de revestimento possuindo um catalisador de crescimento de CNT depositado na mesma.
7. Sistema de acordo com a reivindicação 5, em que a estação de aplicação de catalisador e estação de revestimento de barreira são com- binadas.
8. Sistema de acordo com a reivindicação 5, em que a dita es- tação de revestimento de barreira compreende pelo menos um vidro girado, uma alumina, um silano, um alcoxissilano, e uma cerâmica líquida.
9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, também compre- endendo uma estação de remoção de dimensionamento da fibra.
10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, também compre- endendo uma estação de aplicação de resina a jusante da dita estação de crescimento de C NT.
11. Sistema de acordo com a reivindicação 1, que é capaz de velocidades operacionais em um faixa de variação de entre aproximada- mente 0,15 m/minuto (0,5 pé/minuto) até aproximadamente 10,97 m/minuto (36 pés/minuto).
12. Sistema de acordo com a reivindicação 1, também compre- endendo uma estação controladora; a dita estação controladora sendo ca- paz de controlar pelo menos um de velocidade linear, uma taxa de fluxo de gás inerte, um fluxo de matéria-prima de carbono, temperatura na câmara de crescimento de CNT, temperatura do gás inerte, e temperatura do gás de matéria-prima de carbono.
13. Sistema de acordo com a reivindicação 1, em que um tempo de residência material na câmara de crescimento entre aproximadamente de5 a aproximadamente 30 segundos produz CNTs possuindo um compri- mento entre aproximadamente 1 mícron até aproximadamente 10 mícrons.
14. Sistema de acordo com a reivindicação 1, em que um tempo de residência material na câmara de crescimento de aproximadamente 30 até aproximadamente 180 segundos produz CNTs possuindo um compri- mento entre aproximadamente 10 mícrons até aproximadamente 100 mí- crons.
15. Sistema de acordo com a reivindicação 1, em que um tempo de residência material na câmara de crescimento de aproximadamente 180 até aproximadamente 300 segundos produz CNTs possuindo um compri- mento entre aproximadamente 100 mícrons até aproximadamente 500 mí- crons.
16. Sistema para a produção contínua de nanotubos de carbono em um compreendendo de material de fibra: uma estação de aplicação de catalisador compreendendo uma solução coloidal de nanopartículas de catalisador de crescimento de CNT; e estação de crescimento de CNT compreendendo pelo menos uma zona de purga e uma câmara de crescimento; a dita estação de cres- cimento adaptada para o crescimento de CNT no material de fibra alimen- tando continuamente o material de fibra através da estação de crescimento; o dito sistema sendo capaz de realizar o crescimento de CNTs de bobina a bobina no material de fibra continuamente fornecendo de um carretei de suprimento para um carretei de recepção; o dito material de fibra sendo fornecido em forma bobinável.
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| US9111658B2 (en) | 2009-04-24 | 2015-08-18 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | CNS-shielded wires |
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| US20110089958A1 (en) * | 2009-10-19 | 2011-04-21 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Damage-sensing composite structures |
| CA2776999A1 (en) | 2009-11-23 | 2011-10-13 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Cnt-tailored composite air-based structures |
| JP2013511467A (ja) | 2009-11-23 | 2013-04-04 | アプライド ナノストラクチャード ソリューションズ リミテッド ライアビリティー カンパニー | カーボンナノチューブ浸出繊維材料を含有するセラミック複合材料とその製造方法 |
| WO2011066288A2 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Systems and methods for enhancing growth of carbon-based nanostructures |
| AU2010353294B2 (en) | 2009-12-14 | 2015-01-29 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Flame-resistant composite materials and articles containing carbon nanotube-infused fiber materials |
| US8431189B2 (en) * | 2009-12-22 | 2013-04-30 | Korea University Research And Business Foundation | Carbon nanotube-nanofiber composite structure |
| US9167736B2 (en) | 2010-01-15 | 2015-10-20 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | CNT-infused fiber as a self shielding wire for enhanced power transmission line |
| CA2785803A1 (en) | 2010-02-02 | 2011-11-24 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Carbon nanotube-infused fiber materials containing parallel-aligned carbon nanotubes, methods for production thereof, and composite materials derived therefrom |
| AU2011223743A1 (en) | 2010-03-02 | 2012-08-30 | Applied Nanostructured Solutions,Llc | Electrical devices containing carbon nanotube-infused fibers and methods for production thereof |
| BR112012021968A2 (pt) | 2010-03-02 | 2016-06-07 | Applied Nanostructured Sols | dispositivos elétricos enrolados em espiral que contêm materiais de eletrodo infundidos por nanotubo de carbono e métodos e aparelhos para a produção dos mesmos |
| US8780526B2 (en) | 2010-06-15 | 2014-07-15 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Electrical devices containing carbon nanotube-infused fibers and methods for production thereof |
| US9017854B2 (en) | 2010-08-30 | 2015-04-28 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Structural energy storage assemblies and methods for production thereof |
| CN104475313B (zh) | 2010-09-14 | 2017-05-17 | 应用奈米结构公司 | 长有碳纳米管玻璃基板及其制造方法 |
| CN103118975A (zh) | 2010-09-22 | 2013-05-22 | 应用奈米结构公司 | 具有碳纳米管成长于其上的碳纤维基板及其制造方法 |
| US20120132864A1 (en) * | 2010-09-23 | 2012-05-31 | Kamal Krishna Kar | Carbon nanofiber/carbon nanocoil - coated substrate and nanocomposites |
| JP2014508370A (ja) * | 2010-09-23 | 2014-04-03 | アプライド ナノストラクチャード ソリューションズ リミテッド ライアビリティー カンパニー | 強化送電線のセルフシールドワイヤとしてのｃｎｔ浸出繊維 |
| WO2012091789A1 (en) | 2010-10-28 | 2012-07-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Carbon-based nanostructure formation using large scale active growth structures |
| KR101240327B1 (ko) * | 2011-04-25 | 2013-03-07 | 한국에너지기술연구원 | 나노와이어-마이크로섬유 하이브리드 구조체로 이루어진 튜브의 합성방법 및 이에 의하여 제조된 튜브 구조체 |
| CN102212266B (zh) * | 2011-05-06 | 2012-12-05 | 同济大学 | 功能化玻璃纤维增强双马来酰亚胺复合材料的制备方法 |
| CN102220000B (zh) * | 2011-05-06 | 2012-12-05 | 同济大学 | 功能化玻璃纤维增强聚酰亚胺复合材料的制备方法 |
| US9358756B2 (en) * | 2011-08-04 | 2016-06-07 | Henry Sodano | Interlaminer reinforced composite structures |
| PL219519B1 (pl) * | 2011-09-15 | 2015-05-29 | Inst Technologii Materiałów Elektronicznych | Sposób wytwarzania kompozytów z matrycą dielektryczną zawierających nanocząstki metaliczne i/lub półprzewodnikowe, w postaci prętów o własnościach plazmonicznych |
| US20130072077A1 (en) | 2011-09-21 | 2013-03-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Systems and methods for growth of nanostructures on substrates, including substrates comprising fibers |
| WO2013078040A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-30 | Corning Incorporated | Vapor deposition systems and processes for the protection of glass sheets |
| KR101349161B1 (ko) * | 2012-02-07 | 2014-01-10 | 현대자동차주식회사 | 금속-탄소나노튜브 코팅 유리섬유와 그라파이트를 함유한 고분자 나노복합재 및 그 제조 방법 |
| US9085464B2 (en) | 2012-03-07 | 2015-07-21 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Resistance measurement system and method of using the same |
| SE537449C2 (sv) * | 2012-04-04 | 2015-05-05 | Exeger Sweden Ab | En färgämnessensiterad solcell som innehåller ett poröst isolerande substrat samt en metod för framställning av det porösa isolerande substratet |
| US20140009599A1 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Applied Nanostructure Solutions, Llc. | Methods and systems for monitoring the growth of carbon nanostructures on a substrate |
| CN104718170A (zh) * | 2012-09-04 | 2015-06-17 | Ocv智识资本有限责任公司 | 碳强化的增强纤维在含水或非水介质内的分散 |
| US8826558B2 (en) * | 2012-10-11 | 2014-09-09 | Eastman Kodak Company | Barrier dryer transporting medium through heating liquid |
| WO2014089001A1 (en) | 2012-12-05 | 2014-06-12 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Post-coated carbon enhanced reinforcement tow and chopped strands and method for forming same |
| US20150345050A1 (en) * | 2012-12-20 | 2015-12-03 | Teijin Aramid B.V. | Vibrational spreader bar for spreading unidirectional yarns |
| WO2014123532A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | United States Of America, As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | High strength nanocomposite glass fibers |
| US10195797B2 (en) | 2013-02-28 | 2019-02-05 | N12 Technologies, Inc. | Cartridge-based dispensing of nanostructure films |
| KR101593752B1 (ko) * | 2013-10-01 | 2016-02-12 | 제일모직주식회사 | 전도성 열가소성 수지 조성물 |
| US20150291473A1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-10-15 | United Technologies Corporation | Energy preparation of ceramic fiber for coating |
| GB201412656D0 (en) | 2014-07-16 | 2014-08-27 | Imp Innovations Ltd | Process |
| RU2565301C1 (ru) * | 2014-10-28 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "КомАР" | Замасливатель для стеклянного и базальтового волокна |
| JP6843071B2 (ja) * | 2015-05-21 | 2021-03-17 | ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー， エルエルシー | ポリ（アリールエーテルケトン）組成物 |
| KR101875260B1 (ko) * | 2015-12-31 | 2018-07-05 | 롯데첨단소재(주) | 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품 |
| US10724136B2 (en) | 2016-01-20 | 2020-07-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Conducting high transparency thin films based on single-walled carbon nanotubes |
| CN109311239A (zh) | 2016-05-31 | 2019-02-05 | 麻省理工学院 | 包括非线性细长纳米结构的复合制品以及相关的方法 |
| CN106242321A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-12-21 | 武汉邮电科学研究院 | 纳米碳管涂层材料及其制备方法、以及具有该涂层的光纤 |
| CN106546481B (zh) * | 2016-09-28 | 2019-01-11 | 同济大学 | 类岩石材料力学特性的测试方法 |
| US11639051B2 (en) * | 2016-12-08 | 2023-05-02 | Goodrich Corporation | Pressurized reduction of CNT resistivity |
| EP3681942A4 (en) | 2017-09-15 | 2021-05-05 | Massachusetts Institute of Technology | LOW DEFAULT MANUFACTURING OF COMPOSITE MATERIALS |
| WO2019108616A1 (en) | 2017-11-28 | 2019-06-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Separators comprising elongated nanostructures and associated devices and methods for energy storage and/or use |
| US11827757B2 (en) | 2018-02-20 | 2023-11-28 | Ut-Battelle, Llc | Carbon fiber-nanoparticle composites with electromechanical properties |
| CN115403274B (zh) * | 2022-05-25 | 2024-05-24 | 重庆大学 | 一种超细玻璃棉纤维复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (125)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3304855A (en) * | 1963-05-15 | 1967-02-21 | H G Molenaar & Company Proprie | Extractor means for extracting liquid from a liquids containing mass |
| US4566969A (en) * | 1981-09-29 | 1986-01-28 | Crane & Co., Inc. | Rolling filter apparatus |
| US4515107A (en) * | 1982-11-12 | 1985-05-07 | Sovonics Solar Systems | Apparatus for the manufacture of photovoltaic devices |
| US5310687A (en) * | 1984-10-31 | 1994-05-10 | Igen, Inc. | Luminescent metal chelate labels and means for detection |
| US4797378A (en) * | 1986-02-18 | 1989-01-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Internally modified ceramic fiber |
| US4759950A (en) * | 1986-09-26 | 1988-07-26 | Advance Technology Materials, Inc. | Method for metallizing filaments |
| US4920917A (en) * | 1987-03-18 | 1990-05-01 | Teijin Limited | Reactor for depositing a layer on a moving substrate |
| DE68914120T2 (de) * | 1988-11-29 | 1994-09-01 | Tonen Corp | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Verstärkungsfasern mit Sulfonen und die so erhaltenen oberflächenbehandelten Fasern. |
| JP2824808B2 (ja) * | 1990-11-16 | 1998-11-18 | キヤノン株式会社 | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による大面積の機能性堆積膜を連続的に形成する装置 |
| JPH08505858A (ja) * | 1991-08-09 | 1996-06-25 | イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー | 抗菌性組成物、その製造方法および使用 |
| EP0609104B1 (en) * | 1993-01-29 | 1998-05-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for the formation of functional deposited films |
| JPH09111135A (ja) * | 1995-10-23 | 1997-04-28 | Mitsubishi Materials Corp | 導電性ポリマー組成物 |
| US6683783B1 (en) * | 1997-03-07 | 2004-01-27 | William Marsh Rice University | Carbon fibers formed from single-wall carbon nanotubes |
| US6146462A (en) * | 1998-05-08 | 2000-11-14 | Astenjohnson, Inc. | Structures and components thereof having a desired surface characteristic together with methods and apparatuses for producing the same |
| EP1089938A1 (en) * | 1998-06-19 | 2001-04-11 | The Research Foundation Of State University Of New York | Free-standing and aligned carbon nanotubes and synthesis thereof |
| US6346189B1 (en) * | 1998-08-14 | 2002-02-12 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Carbon nanotube structures made using catalyst islands |
| US6692717B1 (en) * | 1999-09-17 | 2004-02-17 | William Marsh Rice University | Catalytic growth of single-wall carbon nanotubes from metal particles |
| US6265466B1 (en) * | 1999-02-12 | 2001-07-24 | Eikos, Inc. | Electromagnetic shielding composite comprising nanotubes |
| US6221154B1 (en) * | 1999-02-18 | 2001-04-24 | City University Of Hong Kong | Method for growing beta-silicon carbide nanorods, and preparation of patterned field-emitters by chemical vapor depositon (CVD) |
| US6440277B1 (en) * | 1999-03-10 | 2002-08-27 | American Bank Note Holographic | Techniques of printing micro-structure patterns such as holograms directly onto final documents or other substrates in discrete areas thereof |
| US20030091496A1 (en) * | 2001-07-23 | 2003-05-15 | Resasco Daniel E. | Method and catalyst for producing single walled carbon nanotubes |
| US6333016B1 (en) * | 1999-06-02 | 2001-12-25 | The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma | Method of producing carbon nanotubes |
| US6361861B2 (en) * | 1999-06-14 | 2002-03-26 | Battelle Memorial Institute | Carbon nanotubes on a substrate |
| US6270897B1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-08-07 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Coupling-agent system for composite fibers |
| KR100360470B1 (ko) * | 2000-03-15 | 2002-11-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 저압-ｄｃ-열화학증착법을 이용한 탄소나노튜브 수직배향증착 방법 |
| US6653005B1 (en) * | 2000-05-10 | 2003-11-25 | University Of Central Florida | Portable hydrogen generator-fuel cell apparatus |
| EP1182272A1 (fr) * | 2000-08-23 | 2002-02-27 | Cold Plasma Applications C.P.A. | Procédé et dispositif permettant le dépôt de couches métalliques en continu par plasma froid |
| JP3981566B2 (ja) * | 2001-03-21 | 2007-09-26 | 守信 遠藤 | 膨張炭素繊維体の製造方法 |
| WO2002076430A1 (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Eikos, Inc. | Carbon nanotubes in structures and repair compositions |
| RU2184086C1 (ru) * | 2001-04-02 | 2002-06-27 | Петрик Виктор Иванович | Способ удаления нефти, нефтепродуктов и/или химических загрязнителей из жидкости, и/или газа и/или с поверхности |
| AUPR421701A0 (en) * | 2001-04-04 | 2001-05-17 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Process and apparatus for the production of carbon nanotubes |
| US7160531B1 (en) * | 2001-05-08 | 2007-01-09 | University Of Kentucky Research Foundation | Process for the continuous production of aligned carbon nanotubes |
| US7157068B2 (en) * | 2001-05-21 | 2007-01-02 | The Trustees Of Boston College | Varied morphology carbon nanotubes and method for their manufacture |
| US7341498B2 (en) * | 2001-06-14 | 2008-03-11 | Hyperion Catalysis International, Inc. | Method of irradiating field emission cathode having nanotubes |
| US7329698B2 (en) * | 2001-08-06 | 2008-02-12 | Showa Denko K.K. | Conductive curable resin composition and separator for fuel cell |
| US6656339B2 (en) * | 2001-08-29 | 2003-12-02 | Motorola, Inc. | Method of forming a nano-supported catalyst on a substrate for nanotube growth |
| US7070472B2 (en) * | 2001-08-29 | 2006-07-04 | Motorola, Inc. | Field emission display and methods of forming a field emission display |
| US6837928B1 (en) * | 2001-08-30 | 2005-01-04 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Electric field orientation of carbon nanotubes |
| US6528572B1 (en) * | 2001-09-14 | 2003-03-04 | General Electric Company | Conductive polymer compositions and methods of manufacture thereof |
| US7022776B2 (en) * | 2001-11-07 | 2006-04-04 | General Electric | Conductive polyphenylene ether-polyamide composition, method of manufacture thereof, and article derived therefrom |
| WO2003059813A2 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-24 | Battelle Memorial Institute | Structures containing carbon nanotubes and a porous support, methods of making the same, and related uses |
| JP4404961B2 (ja) * | 2002-01-08 | 2010-01-27 | 双葉電子工業株式会社 | カーボンナノ繊維の製造方法。 |
| US20070035226A1 (en) * | 2002-02-11 | 2007-02-15 | Rensselaer Polytechnic Institute | Carbon nanotube hybrid structures |
| US7405854B2 (en) * | 2002-03-21 | 2008-07-29 | Cornell Research Foundation, Inc. | Fibrous micro-composite material |
| AU2003248602A1 (en) * | 2002-06-13 | 2003-12-31 | National University Of Singapore | Selective area growth of aligned carbon nanotubes on a modified catalytic surface |
| US6852410B2 (en) * | 2002-07-01 | 2005-02-08 | Georgia Tech Research Corporation | Macroscopic fiber comprising single-wall carbon nanotubes and acrylonitrile-based polymer and process for making the same |
| US6979947B2 (en) * | 2002-07-09 | 2005-12-27 | Si Diamond Technology, Inc. | Nanotriode utilizing carbon nanotubes and fibers |
| US20040037767A1 (en) * | 2002-08-21 | 2004-02-26 | First Nano, Inc. | Method and apparatus of carbon nanotube fabrication |
| US7378347B2 (en) * | 2002-10-28 | 2008-05-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method of forming catalyst nanoparticles for nanowire growth and other applications |
| KR100704795B1 (ko) * | 2002-11-01 | 2007-04-09 | 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 | 탄소 나노튜브 함유 조성물, 이를 포함하는 도막을 갖는복합체, 및 이들의 제조 방법 |
| CA2450150C (en) * | 2002-11-22 | 2012-01-24 | Minh-Tan Ton-That | Polymeric nanocomposites |
| US7656027B2 (en) * | 2003-01-24 | 2010-02-02 | Nanoconduction, Inc. | In-chip structures and methods for removing heat from integrated circuits |
| WO2004071654A1 (ja) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Bussan Nanotech Research Institute Inc. | 単層カーボンナノチューブ製造用触媒金属微粒子形成方法 |
| GB2399092B (en) * | 2003-03-03 | 2005-02-16 | Morgan Crucible Co | Nanotube and/or nanofibre synthesis |
| CN1286716C (zh) * | 2003-03-19 | 2006-11-29 | 清华大学 | 一种生长碳纳米管的方法 |
| US7579077B2 (en) * | 2003-05-05 | 2009-08-25 | Nanosys, Inc. | Nanofiber surfaces for use in enhanced surface area applications |
| US7682654B2 (en) * | 2003-06-03 | 2010-03-23 | Seldon Technologies, Llc | Fused nanostructure material |
| US7261779B2 (en) | 2003-06-05 | 2007-08-28 | Lockheed Martin Corporation | System, method, and apparatus for continuous synthesis of single-walled carbon nanotubes |
| US20050009694A1 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-13 | Watts Daniel J. | Catalysts and methods for making same |
| US8541322B2 (en) * | 2003-07-28 | 2013-09-24 | William Marsh Rice University | Sidewall functionalization of carbon nanotubes with organosilanes for polymer composites |
| US7354988B2 (en) * | 2003-08-12 | 2008-04-08 | General Electric Company | Electrically conductive compositions and method of manufacture thereof |
| CN1886537B (zh) * | 2003-10-16 | 2013-07-24 | 阿克伦大学 | 碳纳米纤维基板上的碳纳米管 |
| WO2005098084A2 (en) * | 2004-01-15 | 2005-10-20 | Nanocomp Technologies, Inc. | Systems and methods for synthesis of extended length nanostructures |
| US20070189953A1 (en) * | 2004-01-30 | 2007-08-16 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Method for obtaining carbon nanotubes on supports and composites comprising same |
| US7338684B1 (en) * | 2004-02-12 | 2008-03-04 | Performance Polymer Solutions, Inc. | Vapor grown carbon fiber reinforced composite materials and methods of making and using same |
| US7144563B2 (en) * | 2004-04-22 | 2006-12-05 | Clemson University | Synthesis of branched carbon nanotubes |
| WO2005110594A1 (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Hokkaido Technology Licensing Office Co., Ltd. | 微小カーボン分散物 |
| WO2006076036A2 (en) * | 2004-05-25 | 2006-07-20 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Nanostructure assemblies, methods and devices thereof |
| US8075863B2 (en) * | 2004-05-26 | 2011-12-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods and devices for growth and/or assembly of nanostructures |
| US8367034B2 (en) * | 2004-06-04 | 2013-02-05 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Methods for preparing single-walled carbon nanotubes |
| KR20050121426A (ko) * | 2004-06-22 | 2005-12-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 탄소나노튜브 제조용 촉매의 제조 방법 |
| US7838165B2 (en) * | 2004-07-02 | 2010-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Carbon fiber synthesizing catalyst and method of making thereof |
| EP1789154A1 (en) * | 2004-07-22 | 2007-05-30 | William Marsh Rice University | Polymer / carbon-nanotube interpenetrating networks and process for making same |
| US8080487B2 (en) * | 2004-09-20 | 2011-12-20 | Lockheed Martin Corporation | Ballistic fabrics with improved antiballistic properties |
| US20060083927A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Zyvex Corporation | Thermal interface incorporating nanotubes |
| KR101458846B1 (ko) * | 2004-11-09 | 2014-11-07 | 더 보드 오브 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 | 나노섬유 리본과 시트 및 트위스팅 및 논-트위스팅 나노섬유 방적사의 제조 및 애플리케이션 |
| KR20070086187A (ko) * | 2004-11-16 | 2007-08-27 | 하이페리온 커탤리시스 인터내셔널 인코포레이티드 | 단일 벽 탄소 나노튜브의 제조 방법 |
| WO2006060476A2 (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-08 | William Marsh Rice University | Fibers comprised of epitaxially grown single-wall carbon nanotubes, and a method for added catalyst and continuous growth at the tip |
| US7956460B2 (en) * | 2004-12-28 | 2011-06-07 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor chip and method for manufacturing same, electrode structure of semiconductor chip and method for forming same, and semiconductor device |
| WO2006072085A2 (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | William Marsh Rice University | Purification of carbon nanotubes based on the chemistry of fenton's reagent |
| US7871591B2 (en) * | 2005-01-11 | 2011-01-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Methods for growing long carbon single-walled nanotubes |
| US7501750B2 (en) * | 2005-05-31 | 2009-03-10 | Motorola, Inc. | Emitting device having electron emitting nanostructures and method of operation |
| JP5443756B2 (ja) * | 2005-06-28 | 2014-03-19 | ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ オクラホマ | カーボンナノチューブを成長および収集するための方法 |
| JP2007051058A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-03-01 | Samsung Electronics Co Ltd | 炭素ナノチューブの製造方法 |
| US8313723B2 (en) * | 2005-08-25 | 2012-11-20 | Nanocarbons Llc | Activated carbon fibers, methods of their preparation, and devices comprising activated carbon fibers |
| CN1927988A (zh) * | 2005-09-05 | 2007-03-14 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 热界面材料及其制备方法 |
| US7976815B2 (en) * | 2005-10-25 | 2011-07-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Shape controlled growth of nanostructured films and objects |
| US20070099527A1 (en) * | 2005-11-01 | 2007-05-03 | General Electric Company | Method and reactor to coat fiber tows and article |
| US8148276B2 (en) * | 2005-11-28 | 2012-04-03 | University Of Hawaii | Three-dimensionally reinforced multifunctional nanocomposites |
| KR100745735B1 (ko) * | 2005-12-13 | 2007-08-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 탄소나노튜브의 형성방법 및 이를 이용한 전계방출소자의제조방법 |
| US7465605B2 (en) * | 2005-12-14 | 2008-12-16 | Intel Corporation | In-situ functionalization of carbon nanotubes |
| WO2008048313A2 (en) * | 2005-12-19 | 2008-04-24 | Advanced Technology Materials, Inc. | Production of carbon nanotubes |
| WO2008045109A2 (en) * | 2005-12-19 | 2008-04-17 | University Of Virginia Patent Foundation | Conducting nanotubes or nanostructures based composites, method of making them and applications |
| FR2895398B1 (fr) * | 2005-12-23 | 2008-03-28 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre revetus d'un ensimage renfermant des nanoparticules. |
| FR2895397B1 (fr) * | 2005-12-23 | 2008-03-28 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre et structures de fils de verre pourvus d'un revetement renfermant des nanoparticules. |
| US20100117764A1 (en) * | 2006-04-17 | 2010-05-13 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Assisted selective growth of highly dense and vertically aligned carbon nanotubes |
| US7687981B2 (en) * | 2006-05-05 | 2010-03-30 | Brother International Corporation | Method for controlled density growth of carbon nanotubes |
| WO2007136613A2 (en) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | University Of Dayton | Method of growing carbon nanomaterials on various substrates |
| US8337979B2 (en) * | 2006-05-19 | 2012-12-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Nanostructure-reinforced composite articles and methods |
| WO2008054541A2 (en) * | 2006-05-19 | 2008-05-08 | Massachusetts Institute Of Technology | Nanostructure-reinforced composite articles and methods |
| US7534648B2 (en) * | 2006-06-29 | 2009-05-19 | Intel Corporation | Aligned nanotube bearing composite material |
| US20080020193A1 (en) * | 2006-07-24 | 2008-01-24 | Jang Bor Z | Hybrid fiber tows containning both nano-fillers and continuous fibers, hybrid composites, and their production processes |
| US8389119B2 (en) * | 2006-07-31 | 2013-03-05 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Composite thermal interface material including aligned nanofiber with low melting temperature binder |
| US20080053922A1 (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-06 | Honsinger Charles P Jr | Nanostructured materials comprising support fibers coated with metal containing compounds and methods of using the same |
| KR100829001B1 (ko) * | 2006-12-07 | 2008-05-14 | 한국에너지기술연구원 | 유리섬유 또는 탄소섬유 위에 탄소나노와이어를 직접합성하는 방법 및 이를 이용한 강화복합체 제조 방법 |
| US8158217B2 (en) * | 2007-01-03 | 2012-04-17 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | CNT-infused fiber and method therefor |
| US8388795B2 (en) * | 2007-05-17 | 2013-03-05 | The Boeing Company | Nanotube-enhanced interlayers for composite structures |
| WO2009008291A1 (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | カーボンナノチューブ成膜方法、成膜装置及びカーボンナノチューブ膜 |
| EP2011572B1 (en) * | 2007-07-06 | 2012-12-05 | Imec | Method for forming catalyst nanoparticles for growing elongated nanostructures |
| US7785498B2 (en) * | 2007-07-19 | 2010-08-31 | Nanotek Instruments, Inc. | Method of producing conducting polymer-transition metal electro-catalyst composition and electrodes for fuel cells |
| US20090047502A1 (en) * | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Smart Nanomaterials, Llc | Nano-enhanced modularly constructed composite panel |
| WO2009023644A1 (en) * | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Smart Nanomaterials, Llc | Nano-enhanced smart panel |
| US20090081383A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Lockheed Martin Corporation | Carbon Nanotube Infused Composites via Plasma Processing |
| US20090081441A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Lockheed Martin Corporation | Fiber Tow Comprising Carbon-Nanotube-Infused Fibers |
| US7666915B2 (en) * | 2007-09-24 | 2010-02-23 | Headwaters Technology Innovation, Llc | Highly dispersible carbon nanospheres in a polar solvent and methods for making same |
| CN100567602C (zh) * | 2007-10-26 | 2009-12-09 | 哈尔滨工业大学 | 碳纳米管连接碳纤维多尺度增强体及其制备方法 |
| US7867468B1 (en) * | 2008-02-28 | 2011-01-11 | Carbon Solutions, Inc. | Multiscale carbon nanotube-fiber reinforcements for composites |
| US9725314B2 (en) * | 2008-03-03 | 2017-08-08 | Performancy Polymer Solutions, Inc. | Continuous process for the production of carbon nanofiber reinforced continuous fiber preforms and composites made therefrom |
| US20110159270A9 (en) * | 2008-06-02 | 2011-06-30 | Texas A & M University System | Carbon nanotube fiber-reinforced polymer composites having improved fatigue durability and methods for production thereof |
| US20100059243A1 (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-11 | Jin-Hong Chang | Anti-electromagnetic interference material arrangement |
| KR101420680B1 (ko) * | 2008-09-22 | 2014-07-17 | 삼성전자주식회사 | 저항가열을 이용한 탄소섬유의 표면처리 장치 및 표면처리 방법 |
| US20100081769A1 (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | E.I.Du Pont De Nemours And Company | Process for producing block copolymer pigment dispersants |
| KR20110125220A (ko) * | 2009-02-17 | 2011-11-18 | 어플라이드 나노스트럭처드 솔루션스, 엘엘씨. | 섬유상에 탄소 나노튜브를 포함하는 복합체 |
| BRPI1014711A2 (pt) * | 2009-04-27 | 2016-04-12 | Applied Nanostrctured Solutions Llc | aquecimento de resistência com base em cnt para descongelar estruturas de compósito |
| CN103118975A (zh) * | 2010-09-22 | 2013-05-22 | 应用奈米结构公司 | 具有碳纳米管成长于其上的碳纤维基板及其制造方法 |
-
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