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多壁碳納米管具有卓越的結(jié)構(gòu)特性與應(yīng)用潛力。其獨特的管狀結(jié)構(gòu)由多個同軸嵌套的石墨烯層組成，層層相疊，呈現(xiàn)出由內(nèi)至外依次排列的同心筒狀外觀。相較于單壁碳納米管，多壁碳納米管擁有更高的機械強度和化學(xué)穩(wěn)定性，使其在各類高強度需求和耐環(huán)境惡劣的應(yīng)用場景中廣受歡迎。

多壁碳納米管的結(jié)構(gòu)與特性緊密相關(guān)，其納米級直徑通常在2到100納米之間，而長度可達數(shù)微米乃至毫米。此種獨特的尺寸和結(jié)構(gòu)，賦予了多壁碳納米管優(yōu)異的導(dǎo)電性和熱導(dǎo)性，并極大提升了其應(yīng)用的靈活性。作為碳納米管的一種，MWCNTs的導(dǎo)電性遠超傳統(tǒng)材料，是當(dāng)代電池、電容器、電纜等領(lǐng)域的理想導(dǎo)電材料之一。在熱導(dǎo)性能方面，多壁碳納米管的高導(dǎo)熱系數(shù)可高效傳遞熱量，適用于電子元件的散熱與導(dǎo)熱材料，解決了許多微電子設(shè)備在高溫下的散熱難題。

在力學(xué)性能上，多壁碳納米管展現(xiàn)出無與倫比的強度與韌性。其特有的同軸多層結(jié)構(gòu)，使得它在抗張強度、抗彎強度上表現(xiàn)出色，可以作為高強度復(fù)合材料的增強劑，有效提升材料的耐用性與穩(wěn)定性。正因如此，MWCNTs在航空航天、汽車制造、運動器材等領(lǐng)域中逐漸嶄露頭角，為輕量化、高強度的需求提供了理想的解決方案。

化學(xué)穩(wěn)定性是多壁碳納米管另一顯著特點。相比其他材料，MWCNTs在酸堿性環(huán)境中表現(xiàn)出極佳的抗腐蝕性能，其結(jié)構(gòu)在高溫或高壓環(huán)境中也能保持穩(wěn)定，不易分解或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這樣的特性，使得多壁碳納米管適用于許多極端條件下的應(yīng)用，包括化工領(lǐng)域中的催化劑載體、電池電極材料等，能夠在長期的使用中保持優(yōu)異的性能。

此外，多壁碳納米管還具有良好的可加工性，其表面活性位點豐富，便于進行功能化處理，從而賦予其更多元的應(yīng)用屬性。例如，通過化學(xué)修飾可以提高其在水性或有機溶劑中的分散性，為未來高性能復(fù)合材料的開發(fā)提供了更多可能。