碳纳米管（CNT）是一种革命性的材料，在各行各业都有不同的机械应用。其独特的结构、电气和机械特性使其用途非常广泛。其主要应用包括提高锂离子电池性能、在低温研磨中作为过程控制剂、改进聚合物复合材料以及优化热电材料。这些应用利用了 CNTs 的优异强度、导电性和热性能，使其成为从能源存储到先进制造等领域不可或缺的材料。
要点解读：
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锂离子电池中的导电添加剂:
- 将碳纳米管作为导电添加剂集成到锂离子电池中，可显著提高电池性能。这对于电动汽车（EV）市场尤为重要，因为电动汽车对电池的效率和寿命要求极高。
- 通过增强阴极的导电性，碳纳米管有助于加快充电时间、提高能量密度和整体改善电池性能。
- 电动汽车日益增长的需求提升了碳纳米管在这一领域的重要性，使其成为下一代电池技术的关键材料。
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低温研磨中的过程控制剂:
- 在低温研磨过程中，碳纳米管可作为过程控制剂（PCA），防止金属粉末冷焊。它们的自润滑特性可减少摩擦，改善研磨过程。
- 这种应用对于生产用于增材制造和其他先进制造技术的精细金属粉末尤其有益。
- 通过确保更均匀、更可控的研磨过程，碳纳米管可提高最终产品的质量和一致性。
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聚合物添加剂和复合材料:
- 碳纳米管被广泛用作聚合物基材和纤维增强聚合物复合材料的添加剂。它们能提高复合材料的层间强度，使其更耐用、更耐分层。
- 此外，碳纳米管还能增强聚合物的静电放电（ESD）能力，这对电子封装和燃料系统的应用至关重要。
- 不断增长的储能需求和不断降低的成本推动了 CNT 在航空航天、汽车和电子等各行各业的应用。
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热电材料:
- 在热电材料（如 Bi2Te3 基体）中加入碳纳米管可提高其性能。利用低温研磨技术，CNT 得到均匀分散，抑制了晶粒生长并形成纳米孔。
- 这种分散通过晶粒间的桥接效应提高了导电性，使这种材料在热电应用中更加高效。
- 这种进步对于开发更高效的能量收集和冷却系统至关重要，并有望应用于可再生能源和电子冷却领域。
总之，碳纳米管的机械应用正在改变多个行业。碳纳米管在提高电池性能、改进制造工艺、增强聚合物复合材料和优化热电材料方面的作用凸显了其多功能性和潜力。随着研究和开发的不断深入，预计碳纳米管的应用领域将进一步扩大，推动各行各业的创新和效率。
总表：
| 应用 | 主要优点 |
|---|---|
| 电池中的导电添加剂 | 改善电池性能，加快充电速度，提高能量密度。 |
| 铣削过程控制剂 | 减少摩擦，防止冷焊，提高铣削一致性。 |
| 聚合物添加剂和复合材料 | 增强材料强度，提高防静电能力，减少分层。 |
| 热电材料 | 增强导电性，改善能量收集和冷却系统。 |
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