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碳纳米管粉体的应用问题

2022-04-20 10:40:43

碳纳米管粉体的应用问题

除了生产过程中需要严格控制形貌以获得符合要求性能的碳纳米管产品外,碳纳米管在实际使用中,往往表现出纳米材料的共性——极易团聚。

碳纳米管团聚的原因主要有两种,分别是纳米颗粒间的团聚效应和一维材料间的缠绕团聚现象。前者指的是当颗粒材料达到纳米尺寸其团聚效应显著增加,团聚体内颗粒的相互吸引力也明显增大,从而导致碳管难以分散;后者指的是由于碳纳米管较大的长径比容易纠缠粘结在一起,形成很大的团聚体。

碳纳米管粉体的应用问题

从团聚机理出发,目前主流的分散方法都满足二个充分必要条件:①破坏碳管纠缠粘结状态:一般使用物理或化学的方法例如高能球磨和强酸洗涤将碳纳米管剪短,从而去除碳管纠缠粘结状态。②克服团聚体之间的强吸附力:通过添加合适的分散剂,可以使碳纳米管团聚体分散开。

生产应用中碳纳米管产品往往制成浆料形式,以提高碳纳米管导电剂的分散性。

目前大部分工厂制备的碳纳米管都是缠绕状的,尽管能通过一定的分散手段能适当降低团聚现象,但终究会影响一定的使用效果,添加量也受到限制,现阶段大部分企业生产的团聚碳纳米管已很难满足人类纳米科技产品迅速发展的需求,因此消除碳纳米管之间的团聚从而继续扩展碳纳米管的应用领域,研发整齐排列的碳纳米管已成为未来研究中重点关注的方向。

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