碳納米管-環(huán)氧樹脂復合材料導電性能的研究.pdf

1、碳納米管(CNT)具有優(yōu)異的力學性能、電學性能、獨特的微觀結構，極大的長徑比和比表面積，在眾多領域有潛在的巨大應用價值，成為近年來材料科學領域中一個非常令人注目的研究熱點。導電高分子材料的突出優(yōu)點是既具有金屬和無機半導體的電學和光學特性，又具有有機聚合物柔韌的機械性能和可加工性，還具有電化學氧化還原活性。顯示出其廣闊的應用前景，因而對導電高分子材料的研究引起了人們濃厚的興趣。 本研究選用CVD法生產的多壁碳納米管作為導電填料，提

2、純后分別采用機械攪拌、超聲分散、微波處理、高速剪切和分散劑表面改性等方法，將碳納米管均勻分散在基體環(huán)氧樹脂中，制備了碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料，實現(xiàn)了碳納米管在樹脂中的均勻分散。并使用SEM和表面電阻計等儀器對復合材料的導電性能和結構進行了測試和表征，并分析了微觀結構與導電性能之間的關系。 結果表明碳納米管作為導電填料添加到環(huán)氧樹脂中，采用有效的分散工藝將碳納米管分散在基體中，使其在基體中形成三維導電網(wǎng)絡，可大幅降低復合材料的電

3、阻，滿足抗靜電材料的要求。研究顯示，機械攪拌和超聲分散能夠將碳納米管均勻分散于環(huán)氧樹脂基體中，碳納米管與環(huán)氧樹脂比值為2％時復合材料表面電阻率為109Ω/sq，比純環(huán)氧樹脂表面電阻率降低3個數(shù)量級，添加量為6％時表面電阻率為105Ω/sq，達到抗靜電材料的使用要求。SEM檢測發(fā)現(xiàn)，采用微波處理、高速剪切和分散劑表面改性等分散方法，碳納米管在基體中分散效果更佳，復合材料導電性更好。碳納米管添加量為3％條件下，只用機械攪拌分散和超聲分散時，