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碳纳米管阵列是由大量碳纳米管在特定基底上定向排列形成的宏观结构，其核心特征在于碳纳米管与基底表面垂直且平行排列。该结构通过优化碳纳米管的长径比、取向一致性及相互作用，充分发挥其优异的力学、电学、热学和光学性能，成为纳米材料领域的关键技术载体。

核心特性

1、高度有序的定向排列:碳纳米管阵列通过化学气相沉积、模板辅助生长等工艺实现精准控制，确保阵列中碳纳米管的取向一致性。这种结构可有效降低界面热阻，提升电子传输效率，适用于高灵敏度传感器、高性能电极等场景。

2、优异的电学与热学性能:阵列结构兼具高导电性与各向异性导热特性：沿碳纳米管轴向方向，电子迁移率和热传导效率显著提升；垂直方向则形成天然的绝缘屏障。这一特性使其成为锂离子电池电极、热界面材料的理想选择。

3、高比表面积与化学稳定性:碳纳米管阵列的高比表面积赋予其卓越的吸附能力，同时其化学惰性可抵抗酸碱腐蚀，适用于催化剂载体、气体分离膜等苛刻环境下的应用。

应用领域

1、新能源与储能:作为锂离子电池或超级电容器的电极材料，碳纳米管阵列可显著提升能量密度与循环稳定性，延长设备使用寿命。

2、热管理技术:其轴向高热导率与垂直方向低导热性的结合，使其成为芯片散热、高功率激光器冷却等领域的核心材料，有效解决电子设备过热问题。

3、光电与传感技术:低阈值电压的场发射性能与高光吸收率，使其适用于冷阴极X射线管、场发射扫描显微镜等精密仪器，以及高灵敏度气体传感器、光电探测器的开发。

4、复合材料增强:碳纳米管阵列可与聚合物、金属等基体复合，显著提升材料的强度、韧性与导电性，应用于航空航天、汽车轻量化等领域。

技术优势

1、基底兼容性：支持硅片、石英、金属（铜、镍等）等多种基底，满足不同工艺需求。

2、结构可定制：通过调控生长参数，可实现阵列高度、密度及碳纳米管管壁数的灵活调整。

3、规模化生产：采用浮动催化剂法、薄膜辅助化学气相沉积等工艺，实现大批量连续化制备，降低应用成本。