奈米碳球

第十四組組員 : 4A10H006 羅勻隆 4A114030 陳朝陽 4A114016 王翰揚

奈米碳球介紹 奈米碳球外殼為多層石墨結構，結構堅硬完整，比一般奈米金

屬粒子更高的應用價值。奈米碳球又可分為中空碳球與填充金屬碳球，且具有特殊的結構與光、電、磁的性質 。

填充金屬奈米碳球 ( 左 ) 與中空奈米碳球 ( 右 ) 的電子顯微鏡照片

奈米碳球的優點 1. 容易官能化 2. 石墨殼層保護金屬顆粒 3. 穩定和分離奈米金屬顆粒 4. 填充磁性金屬 5. 包覆放射性物質 6. 處理空氣敏感材料

容易官能化 奈米碳球具有容易官能化的特點，經過官

能化的填充金屬碳球能夠很均勻的分散到系統內，或導入複合材料之中；有助於將金屬的量子性質引入高分子複材中。

官能化 : 發生化學反應的位置稱官能基 , 將特定位置形成可以反應的位置 (ex: 雙鍵 , 叁鍵 , 其他的官能基 ....), 就是官能化。

石墨殼層保護金屬顆粒 在奈米尺度下，金屬顆粒具有高表面積，暴露在

空氣中卻很容易被氧化。將這些奈米金屬粒子封入石墨層結構內保護，預期會有穩定的表面結構和新的性質。

穩定和分離奈米金屬顆粒 奈米金屬顆粒具有特殊性質與用途，但容易聚集融合長

成大顆粒是其致命傷。一般是以介面活性劑讓奈米顆粒分散在溶劑中，因此在應用上便大打折扣。金屬填充奈米碳球的結構也類似核 - 殼結構，但是跟其他殼層不同的是奈米碳球外層的石墨層非常穩定，即使是在酸鹼或高溫下，也能保護內部奈米金屬顆粒，此點大大提高了此材料的應用性。

填充磁性金屬 奈米尺度的磁粒子一直被磁性物理學家當作理想中的磁性

體；物理模型預估在這樣微小的尺寸下，由於自旋間的交互作用導致整個磁化方向一致而形成單磁區。因此，磁化的動態行為是非常單純且容易控制與分析的。穩定的磁性奈米粒子可應用的領域非常廣，包括：分離技術、核磁共振顯影劑、磁性元件、磁流體、固態潤滑劑、磁性資料儲存等項目。

包覆放射性物質 奈米碳球為多層石墨層結構，也許能做為奈米級的容

器，適合包覆放射性物質。放射線會穿過碳球壁放射出來，但是放射性化學品卻不會洩漏出來。填充放射物質奈米碳球未來可以應用在放射線醫學、放射線治療、處理放射線物質等。

處理空氣敏感材料 一般處理容易在空氣中因氧化或水解而分解的材料時，必須在惰性氣體下進行；複雜的處理方式限制了這些材料的應用。若將這類的空氣敏感材料封入碳球內，則大大提高了這類材料的應用性。

奈米碳球應用 奈米保養化妝品軍事用途 潤滑油添加劑 輻射散熱技術 熱電傳導紡織品

奈米保養化妝品 目前已有幾家化妝品公司成功的將成分縮小化，並且將保養品包覆在如奈米

碳球這種微小的空心膠囊中，奈米碳球可使包覆在裡面的保養成分（如維它命 C及 E）不受氧化，還可將保養品帶到真皮層。

軍事用途匿蹤飛機

潤滑油添加劑 含有奈米碳球的潤滑油，會比一般的潤滑油摩擦係數下降大約 40%~60% 。

以固定荷重 SRV 進行摩擦係數測試， (a) 顯示試片浸於潤滑油中； (b) SRV 設備實驗情況； (c) 以固定 500N 的荷重條件下進行 SRV 摩擦係數

測試結果，各種含奈米碳球改質配方之潤滑油 (CNC-6E,CNC9E, CNC-12E, CNC-18E) ，均可較中油基礎油料摩擦係數下降約 40~60%

輻射散熱技術 將奈米碳球塗料添加在 LED燈座的鋁製散熱鰭片中，以增加散熱的效果。

熱電傳導紡織品 奈米碳球塗層應用導熱布產品，除了具有

電磁波遮蔽功能，亦能兼具導熱、散熱及防火機能。

參考資料匿蹤飛機http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1005033107960http://www.globalsecurity.org/wmd/systems/images/b-2-1999407b2.jpghttp://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/images/f-117-960911-f-00000-002-s.jpghttp://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/images/f-117_96-016-s.jpg

中揚動力股份有限公司http://tcy-tec.com.tw/product.htmlhttp://tcy-tec.com.tw/images/ball07.jpg

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第十屆 奈米工程暨微系統技術研討會論文選粹http://www.automan.tw/mag_images/book/289-19.pdf

奈米化妝品http://nano.nstm.gov.tw/03application/application02_03.asp

材料世界網 - 奈米碳球產業應用現況http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=7746http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=7798

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