碳材料——碳纳米管功能材料制备工艺

碳纳米管(CNTs)是一种新型的石墨材料，它是由石墨片层卷曲而成的圆柱形结构，其直径范围一般为一纳米至几百纳米。这些管状纤维的长度变化范围也很大，一般为几微米到几千微米；因此碳纳米管的长径比（长度与直径的比值）范围为一千~十万。这么大的长径比以及独特的结构使得碳纳米管与众多其他材料有很大差别。碳纳米管有很多独特的性质，例如，其强度是不锈钢的16倍，热导率为铜的5倍。由于碳纳米管自身为粉末状态，它可能是构筑新型复合材料的最合适的添加剂。将碳纳米管加入到聚合物、陶瓷或金属基体中后，可以显著提高主体材料的物理性质（如导电性、导热性和其他物理性质），其效果远远优于炭黑、碳纤维或玻璃纤维等

传统添加剂。

  碳纳米管可以分为单壁、双壁和多壁碳纳米管，其主要差别在于碳纳米管结构中石墨片层的数目，其在多领域中有着不同应用。

  为了充分利用单根碳纳米管的性质，需要将碳纳米管均匀地分散在目标基体材料中。通常分散碳纳米管的方法包括物理方法和化学方法。利用剪切混合、研磨、汽蚀等方法，可以将碳纳米管有效地分散在液体或熔融物质中。通过表面活性剂的加入或表面修饰方法，也可以改善碳纳米管和分散剂之间的相互作用，从而实现大程度的分散，基本工艺如下：

应用现场：

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