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碳納米管表面改性及其應(yīng)用于復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀分析來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)碳納米管的外表改性、性能表征及在復(fù)合材料中的應(yīng)用方面爭(zhēng)論較多。

本文著重闡述了碳納米管的外表改性方法及其在復(fù)合材料中的應(yīng)用,并指出其今后的爭(zhēng)論方向。

1物理法改性晶格發(fā)生位移,內(nèi)能增大,易與介質(zhì)發(fā)生反響,在機(jī)械力或磁力作用下活性炭納米管的體外表與介質(zhì)發(fā)生反響、吸附,到達(dá)外表改性的目的。

,通過(guò)研具與工件在高壓力作用下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)碳納米管外表進(jìn)展改性加工。

該法使碳納米管外表形成晶格缺陷或晶格扭曲,從而得到高活性白由基,使碳納米管易于與其他材料發(fā)生反響。

但在研磨過(guò)程中不易把握,在形成晶格缺陷的同時(shí)簡(jiǎn)潔導(dǎo)致碳納米管的長(zhǎng)度過(guò)短,失去原始碳納米管具有的性能。

等分別將未研磨的及研磨后的參與到溶液中,結(jié)果顯示,當(dāng)參與未研磨的時(shí),的顏色未發(fā)生變化;而參與研磨后的時(shí),的上清液從紫色變成了黃色,說(shuō)明研磨后的外表存在大量的白由基或白由基促進(jìn)劑。

、研磨和攪拌,最終使碳納米管外表形成晶格缺陷,得到改性。

這種方法的缺點(diǎn)是簡(jiǎn)潔在樣品中混入硬球成分的雜質(zhì),難以分別。

孟振強(qiáng)等對(duì)分別進(jìn)展干式球磨和濕式球磨,并接受多種表征手段對(duì)其進(jìn)展表征,結(jié)果說(shuō)明,在球磨的沖擊作用下產(chǎn)生彎曲、扭結(jié),形成構(gòu)造缺陷,在這些缺陷處簡(jiǎn)潔斷裂,產(chǎn)生大量放開(kāi)的斷口,這些斷口形態(tài)可發(fā)生轉(zhuǎn)化。

且與干式球磨相比,濕式球磨后的長(zhǎng)度較平均,構(gòu)造損壞程度較小,多數(shù)端部處于放開(kāi)狀態(tài)。

這種經(jīng)球磨后的有利于與其他材料進(jìn)展結(jié)合,從而改善原有材料的性能。

,使碳納米管在介質(zhì)中進(jìn)展分散,碳納米管在介質(zhì)中分散程度的好壞直接影響碳納米管的性能與應(yīng)用效果。

王棟等爭(zhēng)論了超聲振蕩對(duì)碳納米管改性方面的影響,顯示超聲振蕩可以阻擋碳納米管團(tuán)聚,對(duì)碳納米管的分散起到了確定的作用。

對(duì)碳納米管進(jìn)展外表改性時(shí),假如只是簡(jiǎn)潔的物理研磨或振蕩作用,由于其化學(xué)構(gòu)造沒(méi)有發(fā)生本質(zhì)變化,碳納米管與其他物質(zhì)只是簡(jiǎn)潔的物理附著或吸附,與基體物質(zhì)結(jié)合不牢等間題,因此,單純的物理改性效果不如化學(xué)改性明顯。

2化學(xué)法改性近年來(lái),國(guó)內(nèi)外關(guān)于利用化學(xué)改性的方法對(duì)碳納米管進(jìn)展外表改性的報(bào)道較多且效果明顯。

化學(xué)改性法是利用化學(xué)方法引入具有活性的梭基、經(jīng)基、氨基等功能團(tuán),功能團(tuán)的引入使得碳納米管外表的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了顯著的轉(zhuǎn)變,從而為后續(xù)的反響供應(yīng)了改性的活性點(diǎn)。

,同時(shí)轉(zhuǎn)化為梭基、經(jīng)基的特點(diǎn),接受濃酸或者稀酸處理,使其兩端或彎折處開(kāi)口,引入經(jīng)基、梭基等官能團(tuán),與溶質(zhì)間的親和力,提高其在溶質(zhì)中的分散性。

沈有斌等用酸氧化法對(duì)進(jìn)展梭化處理后引入酞***基團(tuán),利用酞***基團(tuán)與環(huán)氧酷聚合物中的經(jīng)基進(jìn)展縮聚反響將接枝到環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)造中,合成得到碳納米管接枝改性的環(huán)氧酷聚合物。

。

它源于有機(jī)化學(xué)中的原了轉(zhuǎn)移白由基加成反響,利用該技術(shù)可在碳納米管外表接入聚合物分了鏈,從而獲得擁有某些功能特性的碳納米管。

郝愛(ài)公正通過(guò)原了轉(zhuǎn)移白由基聚合法在碳納米管外表接枝聚***丙烯酸二甲***基乙酷,得到外表修飾的碳納米管,進(jìn)一步與二茂鐵甲酸反響,成功制備了碳納米管復(fù)合材料;之后,爭(zhēng)論了這種碳納米管復(fù)合材料修飾電極的電化學(xué)行為,結(jié)果顯示具有猛烈的催化作用。

另外,在對(duì)碳納米管進(jìn)展外表改性時(shí),可依據(jù)是否破壞了碳納米管中的化學(xué)鍵構(gòu)造來(lái)分為共價(jià)鍵改性和非共價(jià)鍵改性。

3聯(lián)合改性法外表改性方法很難獲得特定性能的改性碳納米管,或者是需要花費(fèi)大量的時(shí)間、財(cái)力,得到的改性材料效果也不夠理想。

假如將兩種甚至多種改性方法協(xié)作使用,利用每種方法改性后所得到的功能特點(diǎn),取長(zhǎng)補(bǔ)短,相互結(jié)合,可得到多樣化的、性能更加穩(wěn)定的改性效果。

例如,外表進(jìn)展化學(xué)鍍,作鍍前處理。

物理處理方法有機(jī)械攪拌、超聲振蕩、球磨等方法,在溶質(zhì)中的分散,為下一步在其上面添加基團(tuán)打好根底;化學(xué)處理包括氧化、敏化、活化等步驟,借助強(qiáng)酸或混酸對(duì)其進(jìn)展提純氧化,引入經(jīng)基梭基等官能團(tuán),之后再進(jìn)展敏化、活化處理,微波、氧化、敏化和活化處理,外表增加了活化點(diǎn),外表鍍上一層較為連續(xù)的金屬鉆,與金屬基體的界面結(jié)合力。

4結(jié)語(yǔ)隨著科技的進(jìn)展與進(jìn)步,有關(guān)碳納米管外表改性的根底性爭(zhēng)論工作在不斷深化和完善,接受碳納米管來(lái)增加材料性能的技術(shù)在許多領(lǐng)域都有著特別重要的作用和意義,已慢慢成為改善、增加材料性能的重要方法之一。

但的外表改性技術(shù)仍有缺乏,應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)展?fàn)幷摵屯晟啤?/p>

1進(jìn)一步探究碳納米管外表改性的方法。

2應(yīng)對(duì)聯(lián)合

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