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《碳纳米管的表面修饰及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第11期机械工程材料Vol.31No.112007年11月MaterialsforMechanicalEngineeringNov.2007碳纳米管的表面修饰及其应用12111陈传盛,刘天贵,陈小华,叶昌,夏靑(1.长沙理工大学材料科学与工程学院,湖南长沙410076;2.湖南大学物理与微电子科学学院,湖南长沙410082)摘要:介绍了碳纳米管的性质和表面修饰方法,综述了近年来国内外有关碳纳米管表面修饰的研究现状,并分析了碳纳米管表面修饰的应用现状。碳纳米管具有独特的管状结构和优异的性能,是制备纳米复合材料的理想增强体之一。因为表面修饰可提高碳纳米管
2、的表面活性、分散能力和与基体材料之间的相容性,从而提高其在复合材料中的增强效果,所以碳纳米管的表面修饰成为碳纳米管研究中的热点之一。关键词:碳纳米管;纳米复合材料;表面修饰;应用中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:100023738(2007)1120001205SurfaceModificationofCarbonNanotubesandTheirApplication12111CHENChuan2sheng,LIUTian2gui,CHENXiao2hua,YEChang,XIAQing(1.ChangshaUniversityofScienc
3、eandTechnology,Changsha410076,China;2.HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:Carbonnanotubes(CNTs)areconsideredasoneoftheidealreinforcementsfornano2compositesduetotheirpeculiarstructuresandsuperiorproperties.BecausesurfacemodificationofCNTscanimprovetheirsurfaceactivity,disp
4、ersionability,andthecompatibilitybetweenCNTsandbasematrix,thesurfacemodificationofCNTsareoneofhotspotaboutCNTsinvestigation.ThepropertiesandmodifiedmethodsofCNTsareintroduced,theprogressesofthemodificationofCNTsarereviewedanditsapplicationisanalyzed.Keywords:carbonnanotube;nano2com
5、posite;surfacemodification;application目前试验表明,用碳纳米管作为增强相能提高0引言复合材料的力学、电学和热学等性能,在制备纳米复碳纳米管(CNTs)是由单层或多层石墨片卷曲合材料方面展示了美好的应用前景,但是,还存在几[2]而成的中空无缝管状纳米结构材料。碳纳米管具有个必须解决的问题。首先,碳纳米管之间存在很管径小、长径比大的特点,具有优异的性能[1],其杨强的范德华力,极易产生缠绕团聚,使其在复合材料12中很难分散;其次,碳纳米管是由单一的碳原子通过氏模量可达1.8×10Pa,是钢的100倍,抗弯强度32sp和sp杂
6、化组成,化学活性低,在制备复合材料可达14.2GPa,应变能可达100keV,而密度仅为时很难与基体形成有效结合;另外,碳纳米管很难与钢的1/6。长度大于10nm的碳纳米管,其导热系基体形成有效的界面结合和实现有效的承载转换。数大于2800W/(m·K)。理论预测,室温下单壁因此,用碳纳米管提高复合材料的性能特别是力学碳纳米管的导热系数甚至可达6600W/(m·K)。性能还远未达到理想效果,而通过对碳纳米管进行由于碳纳米管受其几何形状的限制,其径向热膨胀有效的表面修饰,可以改善其分散性能,提高它与基几乎为零。此外,碳纳米管还具有优良的光学、场发体材料之间的相
7、溶性和增强它们之间的相互作用,射、耐强酸强碱和耐高温氧化等特性。使其与基体材料之间能够实现有效的承载转换,从而提高碳纳米管复合材料的性能。此外,通过对其收稿日期:2007201216;修订日期:2007204228进行表面修饰还可以赋予碳纳米管新的性能,实现基金项目:国家自然科学基金资助项目(50372020;59972031);湖南省自然科学基金资助项目(01JJY2052)碳纳米管的分子组装,获得各种性能优越的纳米材作者简介:陈传盛(1972-),男,江西乐安人,讲师,博士。料,在分子电子学、纳米电子学以及纳米生物分子学·1·陈传盛,等:碳纳米管的表面修
8、饰及其应用等方面展示了广阔的应用前景。因此,碳纳米管
