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碳納米管陣列是由大量碳納米管在特定基底上定向排列形成的宏觀結構，其核心特征在于碳納米管與基底表面垂直且平行排列。該結構通過優化碳納米管的長徑比、取向一致性及相互作用，充分發揮其優異的力學、電學、熱學和光學性能，成為納米材料領域的關鍵技術載體。

核心特性

1、高度有序的定向排列:碳納米管陣列通過化學氣相沉積、模板輔助生長等工藝實現精準控制，確保陣列中碳納米管的取向一致性。這種結構可有效降低界面熱阻，提升電子傳輸效率，適用于高靈敏度傳感器、高性能電極等場景。

2、優異的電學與熱學性能:陣列結構兼具高導電性與各向異性導熱特性：沿碳納米管軸向方向，電子遷移率和熱傳導效率顯著提升；垂直方向則形成天然的絕緣屏障。這一特性使其成為鋰離子電池電極、熱界面材料的理想選擇。

3、高比表面積與化學穩定性:碳納米管陣列的高比表面積賦予其卓越的吸附能力，同時其化學惰性可抵抗酸堿腐蝕，適用于催化劑載體、氣體分離膜等苛刻環境下的應用。

應用領域

1、新能源與儲能:作為鋰離子電池或超級電容器的電極材料，碳納米管陣列可顯著提升能量密度與循環穩定性，延長設備使用壽命。

2、熱管理技術:其軸向高熱導率與垂直方向低導熱性的結合，使其成為芯片散熱、高功率激光器冷卻等領域的核心材料，有效解決電子設備過熱問題。

3、光電與傳感技術:低閾值電壓的場發射性能與高光吸收率，使其適用于冷陰極X射線管、場發射掃描顯微鏡等精密儀器，以及高靈敏度氣體傳感器、光電探測器的開發。

4、復合材料增強:碳納米管陣列可與聚合物、金屬等基體復合，顯著提升材料的強度、韌性與導電性，應用于航空航天、汽車輕量化等領域。

技術優勢

1、基底兼容性：支持硅片、石英、金屬（銅、鎳等）等多種基底，滿足不同工藝需求。

2、結構可定制：通過調控生長參數，可實現陣列高度、密度及碳納米管管壁數的靈活調整。

3、規模化生產：采用浮動催化劑法、薄膜輔助化學氣相沉積等工藝，實現大批量連續化制備，降低應用成本。