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聚合物/碳纳米管复合材料研究进展
邱桂花,夏和生,王琪
高分子材料工程国家重点实验室,四川大学高分子研究所,四川成都
摘要:聚合物/碳纳米管复合材料近年来引起人们广泛的关注。本文综述了聚合物/碳纳米管复合材料的
研究进展,重点介绍了聚合物/碳纳米管复合材料的类型、制备方法及力学、电学和光学性能等。
关键词:碳纳米管;聚合物基复合材料;性能
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:—~—
碳纳米管自世纪年代初由场发射器件等。
日本学者发现以来,立即引起科学界
及产业界的极大重视,是近年来国际科学研究聚合物/碳纳米管复合材料的类型及制备
的热点。碳纳米管分为多壁碳纳米管由于碳纳米管独特的维结构,导致碳纳
和单壁碳纳米管,由六元米管与聚合物有以下几种不同的复合方式:
环组成的石墨片层结构卷曲而形成的同心圆筒聚合物填充碳纳米管形成的—型复合材料;
构成。随直径和螺旋性的不同,碳纳米管可呈现聚合物包裹碳纳米管;聚合物接枝碳纳
金属或半导体特性。碳纳米管具有优异的力学米管;维的碳纳米管分散于维的聚合物
性能,强度比钢高倍,相对密度只有钢的基体中形成的型复合材料。
/。此外碳纳米管具有优异的微波吸收特性, . 聚合物填充碳纳米管形成的卜型复合
可用于电磁屏蔽或吸波材料等。自碳纳米管被材料
发现以来,大量的研究集中在碳纳米管的合成、碳纳米管是中空圆筒状结构,圆筒直径为
生长机理的探讨、物理性能的表征、应用领域的零点几个纳米到几十纳米,长度为几十纳米至
探索等方面。随着碳纳米管合成产率的提高,碳微米级,圆筒间的距离为.,碳纳米管独
纳米管的提纯、开孔、切割和填充,碳纳米管的特的结构是制备维聚合物纳米线的理想模
化学改性以及碳纳米管与聚合物的复合等引起板。目前,碳纳米管内填充形成的—型复合材
料主要局限在金属、金属氧化物、碳化物等,与
人们广泛的关注。尤其是碳纳米管/聚合物复合
材料自等首次报道以来已成为世界聚合物的复合研究很少。这主要是因为液相单
科学研究的热点。碳纳米管与聚合物的复合可体在纳米管内的填充效率不高,单体在碳纳米
管内的聚合比较困难。等【利用超声溶
以实现组元材料的优势互补或加强,最经济有
液混合法制备~—,
效地利用碳纳米管的独特性能,是碳纳米管稳
定化的有效途径。碳纳米管/聚合物复合材料在一——/碳纳米管
复合材料时发现聚合物也能填充在碳纳米管
信息材料、生物医用材料、隐身材料、催化剂、高
性能结构材料、多功能材料等方面有着广阔的内。然而,如何提高聚合物的填充率仍面临着很
大的挑战,需要发展新的技术和方法。
应用前景。例如,碳纳米管与导电聚合物的复合
可以用作光电纳米器件,超级电容器,传感器和
收稿日期;——
基金项目:国家自然科学基金,和教育部科学技术重点项目资助课题
作者简介;邱桂花一,女,硕士, 联系人:王琪.
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第期邱桂花等:聚合物/碳纳米管复合材料研究进展
. 聚合物包裹碳纳米管对碳纳米管进行接枝改性处理是改善碳纳
碳纳米管化学性质稳定,难溶不融,严重阻米管表面特性的重要方法,现已成为研究的热
碍