良好分散尼龙6／多壁碳纳米管复合材料的研究
多壁碳纳米管分散性研究
关键词： 多壁碳纳米管； 分散； 碱处理； 酸处理； 聚乙烯醇包覆
中图分类号： ＴＱ３４
文献标识 （ ２００８） ０６－ ００３２－ ０４
碳纳米管自 １９９１ 年被 Ｉｉｊｉｍａ ［１］ 发现以来 ， 以 其独特的结构、物理化学性质及良好的电性能和机 械性能吸引了众多的研究者。它的直径只有几个到 几十个纳米， 长度为微米到毫米量级。理论计算和 试验结果表明， 碳纳米管具有优异的力学性能， 弹 性 模 量 可 达 １ ＴＰａ， 约 为 钢 的 ５ 倍 ； 弹 性 应 变 约 ５ ％， 最高可达 １２ ％， 约为钢的 ６０ 倍， 密度仅为 钢 的 １／６～１／７ ［２］。碳 纳 米 管 具 有 良 好 的 导 电 性 ， 若 将其加入到高分子材料中， 可使高聚物的电阻降低 三个数量级以上 ［２］； 采用直径为 ８ ｎｍ 的碳纳米管 制备厚度为 ２５．４ μｍ 的薄 膜 电 极 ， 在 不 同 频 率 下 ， 比电容达到 ４９～１１３ Ｆ／ｇ 或 ３９．２～９０．４ Ｆ／ｃｍ３ ［３］。碳纳 米管的尖端具有纳米尺度的曲率， 是极佳的发射电 极 ［４］。在扫描探针显微技术中， 若将碳纳米管用作 扫描探针， 将极大提高分辨率。同时， 用碳纳米管 来储氢， 也已成为目前研究的一个热点问题。但 是， 由于以下三方面的原因， 极大限制了碳纳米管 优异性能的发挥： （ １） 碳纳米管的三种主要制备方 法 （ 石墨电弧法、激光蒸发法及化学气相沉积法） 所制备的碳纳米管含有相当数量的杂质， 严重影响 了碳纳米管的性能研究和实际应用； （ ２） 完整 的
２ 结果与讨论
２．１ 碱处理的效果 图 １ 为 碱 处 理 前 后 ＭＷＮＴｓ 的 ＳＥＭ 照 片 。 通
过比较得知， ａ 图的黑色区域较 ｂ 图明显， ａ 图 ＭＷＮＴｓ 管壁上也附着黑色颗 粒 状 物 质 ， 而 ｂ 图 碳 纳米管清晰可见， 分散状况好于 ａ 图。由此可知， 用碱对 ＭＷＮＴｓ 预处理， 一方面可部分去除碳纳米 管制备过程中的金属催化剂和金属氧化物以及无定 形 炭 等 杂 质 ； 另 一 方 面 可 使 ＭＷＮＴｓ 的 分 散 度 提 高。
碳纳米管_尼龙6复合材料的非等温结晶动力学研究
广泛的应用前景。
1 实验部分
1. 1 实验原料 尼 龙 6： 1013B， 日 本 宇 部； 多 壁 碳 纳 米 管
（ MWNTs） ： L-MWNT-1020， 直 径 范 围 10 ～ 20 nm， 深圳纳米港科技有限公司； 浓硫酸： 质量分数 95% ～ 98% ，分析纯，天津市化学试剂三厂； 浓硝酸： 质 量分数 65% ～ 68% ，分析纯，天津市化学试剂三厂。 1. 2 主要仪器设备
采用 KBr 压片的方法制取样品，在测试之前将 样品在红外灯下烘烤 5 min 以除去碳管吸附的水。观 察处理过程中碳管表面极性基团如： 羧基、氢基、胺 基的存在。PA6 样品采用热压法制成膜。 1. 4. 2 DSC 非等温结晶动力学分析
以 20 ℃ / min 的升温速率将样品加热到 240 ℃ ， 恒温 5 min 以消除热历史，然后分别以 20、10、5、1 ℃ / min 的降 温 速 率 进 行 等 速 降 温 扫 描，降 温 到 50 ℃ ，恒温 2 min，再以 10 ℃ / min 的升温速率升到 240 ℃ ，恒温 5 min 开始下一循环。记录降温和升 温 曲 线，用于研究非等温结晶过程。所用样 品 为 5 ～ 10 mg，整个实验过程在氮气环境中进行。 1. 4. 3 扫描电镜 （ SEM） 分析
测试前取一部分裁剪哑铃型测试样条的薄片边 料，置于液氮中进行脆断，挑选较为平整的断面用于 扫面电镜的测试。在试样表面进行喷金处理之后，利 用扫描电子显微镜进行材料断面以及碳纳米管表面的 观察。
2 结果与讨论
2. 1 碳纳米管处理前后的红外表征 图 1 中显示的是原始碳纳米管和酸化后的碳纳米
管的红外光谱图。在原始碳纳米管的谱图中，没有比 较明显的吸收峰，只有在 1 060 cm－1 处有着很微弱的
多壁碳纳米管的分散性研究
采用 日立 Ｓ ３ ０ Ｎ 型扫描 电子显微镜 观察碳 纳米管 的形貌 一 ００ 及尺寸 ； 通过德国 Ｂ ｕ ｅ Ｅ Ｔ ３ ｒｋ ｒＶ Ｃ ＯＲ ３傅立 叶变换红 外光谱仪进行 ＦＩ ＴＲ分析 ；用 ７ ２型 紫 外 分 光光 度 计 扫描 碳 纳 米 管 悬 浮 液 的 吸 光 ５
被认为是复合材料的理 想添 加相口 。但实际应用过程 中由于碳 纳 米管在制各过程中存在的缺陷、 杂质 ， 以及碳纳米管的表面效应 ， 易 形成 大的团聚体 ， 这些团聚形态往往会破 坏碳纳米管所 表现出的优 异力学、 电学特性 ， 限制其应用。 因此 ， 纳米管的分散 已成 为实际 碳 应用中必不可少的步骤 之一。 目前 ， 碳纳米 管的纯化和分散通 常用浓硝酸 、 浓硫酸 、 混合 酸、 煅烧 以及其它强氧化剂等方法对其进行氧化纯化处理 ， 使其侧面及 开口端带上羟基和羧 基等活性基团 ， 从而 改善碳纳 米管 分散性 。但 是对 多壁碳纳米管的纯化氧化程度的研究还较少 ， 且氧化切 割过程 会失去碳纳米管长径 比大 的特点。 本文 中， 在 采用浓硝酸作氧化剂 ，
研 究 不 同 回流 时 间 对 氧 化 纯 化 碳 纳 米 管 的微 观 形 貌 及 其 表 面 活 性
官能 团的 影 响 。
１ 实 验
０ ． ２０
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间增加 ， 碳纳米管溶液的吸光度 先升后降 ， 当回流时间为 ６ ｈ时吸光 自 从 １ ９ 年 日 本 ＮＥ 的 ｌｍａ … 发 现 多 壁 碳 纳 米 管 ９１ Ｃ ｉ ｊ ｉ 度 最 大 ， 明 其 分 散均 匀 、 降 少 。 说 沉 （ ＭＷ Ｎ ｓ） ， Ｔ 以来 它以独特 的结构 以及 由此而来优 异的力学、 物理 化 学、 电学等性能 ， 使其成为 国际上 众多科学 家关注和研究 的热点 ， 它
尼龙_碳纳米管复合材料研究进展
基金项目:河南省教育厅自然科学基金项目(200510459101);作者简介:李中原(1971-),男,博士研究生;3通讯联系人:E 2mail :zhucs @.尼龙Π碳纳米管复合材料研究进展李中原,刘文涛,许书珍,何素芹3,朱诚身3(郑州大学材料科学与工程学院 郑州 450052) 摘要:碳纳米管(C NTs )由于其独特的结构,较高的长径比,较大的比表面积,且具有超强的力学性能和良好的导热性,已经证明是塑料的非常优异的导电填料,聚合物基碳纳米管复合材料可望应用于材料领域的多个方面,尤其在汽车、飞机及其它飞行器的制造等军事和商业应用上带来革命性的突破。
本文介绍了碳纳米管的结构形态和碳纳米管的制备、纯化、修饰方法及聚合物基碳纳米管复合材料的制备、性能,并综述了近几年来尼龙Π碳纳米管复合材料的研究进展及应用前景。
关键词:碳纳米管;尼龙;复合材料引言聚酰胺具有优良的机械性能、耐磨性、耐酸碱性、自润滑性等优点,居于五大工程塑料之首,被广泛用作注射及挤出成型材料,主要用于在机械、仪器仪表、汽车、纺织等方面,并将在轴承、齿轮、风扇叶片、汽车部件、医疗器材、油管、油箱、电子电器制品的制造方面发挥重要作用,尤其是作为汽车零部件及电器元件。
由于酰胺极性基团存在极易吸水、尺寸稳定性差等缺点,使其应用受到了很大限制[1]。
纳米复合材料是近年来发展十分迅速的一种新兴复合材料,被认为是21世纪最有发展前途的材料,已成为材料学、物理学、化学、现代仪器学等多学科领域研究的热点。
热塑性塑料基纳米复合材料是研究最早、最多、应用最广的材料,聚合物Π蒙脱土纳米复合材料目前有的已实现了产业化[2]。
碳纳米管由于其独特的结构、奇异的性能和潜在的应用价值,在理论上是复合材料理想的增强材料。
近年来聚合物Π碳纳米管复合材料的研究已成为纳米科学研究中的一个新热点。
碳纳米管的发现可以追溯到1985年C 60[3]的发现,1991年日本学者Iijima [4]在对电弧放电后的石墨棒进行显微观察时发现阳极上形成了圆柱状沉积,沉积主要由柱状排列的平行的中空管状物形成,管状物的直径一般在几个到几十个纳米之间,而管壁厚度仅为几个纳米,故称之为碳纳米管C NTs (carbon nanotubes ),并在自然杂志上发表。
多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究
多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究近年来，多壁碳纳米管（MWCNTs）已成为一种重要的材料，具有优良的电学、机械和热性能，因而受到越来越多的关注。
由于多壁碳纳米管具有自身的价性，可以使其在多种场合用作多种材料和应用。
然而，由于表面空气化合物的存在，空气化合物可能会阻碍其性能的充分发挥，因此，去除这些空气化合物的共价修饰技术成为一种有效的方法。
共价修饰技术是通过化学连接的方式来改变多壁碳纳米管的表面特性的一种技术，通过化学连接的方式可以有效地改变表面的结构，从而对外界的敏感度降低，改善多壁碳纳米管的屏蔽能力。
常用的共价修饰技术有醇类共价修饰、胺类共价修饰、羧基共价修饰、氰基共价修饰等，主要用于改善多壁碳纳米管的表面性能，改善其分散性，以提高其应用的可实现性。
首先，醇类共价修饰是对多壁碳纳米管表面特性的改善技术，其基本原理是将表面上的空气化合物以连接反应形式与醇类化合物连接，从而达到去除空气化合物的作用，从而改善多壁碳纳米管的性能，其优势是分散性好、稳定性高、有活性好，可以有效改善多壁碳纳米管的导电性、机械性能和抗氧化性能。
其次，胺类共价修饰是用醇类化合物将多壁碳纳米管的表面的空气化合物与胺类化合物连接，以达到去除空气化合物的效果，从而改善多壁碳纳米管的性能。
与醇类共价修饰不同，这种方法能够有效改善多壁碳纳米管的机械强度和密度，提高多壁碳纳米管的分散性和表面活性，同时具有稳定性好、耐低温的优势。
接下来，羧基共价修饰是将多壁碳纳米管表面的空气化合物与羧基化合物连接，以达到去除空气化合物的效果，从而改善多壁碳纳米管的性能。
优势是具有分散性好、抗化学和抗热性能好，可以有效改善多壁碳纳米管的电学性能、抗氧化性能和抗冲击性能。
最后，氰基共价修饰是将多壁碳纳米管表面的空气化合物与氰基化合物连接，以达到去除空气化合物的效果，从而改善多壁碳纳米管的性能。
优势是具有分散性好、抗酸性能好、耐腐蚀性能好等，可以有效改善多壁碳纳米管的机械性能和电子性能。
多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究
多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究近年来，随着人们对新技术的日益关注，多壁碳纳米管（MWCNTs）在材料学研究领域备受重视。
MWCNTs具有良好的机械性能、高比表面积和热传导性等特点，适用于多种领域。
然而，MWCNTs存在着分散性差的主要问题，这是其应用的关键限制。
因此，提高MWCNTs分散性及改善其相关性能一直是当前研究的热点课题。
MWCNTs分散性可以通过共价修饰来改善。
共价修饰技术是一种可以改变MWCNTs表面性质与表面能的化学改性方法，从而改变水系统中MWCNTs的分散性。
具体而言，在MWCNTs表面通过共价修饰，可以给其表面附加有机分子，使其表面电荷变化，有利于其在水溶液中分散性的改善。
此外，共价修饰可以使MWCNTs更容易与其他材料相互结合，这有助于改善MWCNTs的润湿性和粘附性。
现有研究表明，不同共价修饰剂可以有效地改善MWCNTs的分散性，其中有些可以达到良好的稳定性水平，甚至不会因时间的流逝而变化。
具体来说，对于蛋白质的共价修饰，可以有效地将MWCNTs中的蛋白质结合起来，并且其分散性可以持续很长时间。
此外，糖的共价修饰可以显著改善MWCNTs的溶水性和分散性，同时可以有效地提高其热稳定性和机械性能。
另外，有机醇的共价修饰也可以改善MWCNTs的分散性，但它对MWCNTs热稳定性的影响比较小。
因此，对于MWCNTs的分散性改善，公价修饰是一个重要的方法。
然而，这项研究还有很多值得深入研究的方面，例如，如何确定有效的共价修饰剂，如何控制修饰后MWCNTs的性能和表面电荷等。
另外，研究人员还需要更多的实验数据来支持他们的研究发现。
本文讨论了多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究。
共价修饰可以改变MWCNTs的表面性质和表面能，而这有助于提高MWCNTs的分散性。
各种共价修饰剂可以有效地增加MWCNTs的分散性，为改善MWCNTs 的性能提供了一条可取之路。
然而，关于如何确定有效的共价修饰剂，如何控制修饰后MWCNTs的性能和表面电荷等，仍有待进一步深入研究。
改性多壁碳纳米管-尼龙6复合纤维的制备及力学性能
改性多壁碳纳米管-尼龙6复合纤维的制备及力学性能1吴鹏飞，李宏伟，高绪珊，童俨（北京服装学院材料工程学院 北京 100029）E-mail：Lhw688@摘 要: 将多壁碳纳米管（MWNT）氧化后， 酰氯化处理，在氨基封端的尼龙6（PA6）聚合时加入， 制备PA6/MWNT母粒，将母粒同PA6切片熔融共混纺丝，制备PA6//MWNT复合纤维。
用INSTRON 1122型万能材料试验机测定复合纤维的力学性能。
结果表明， 改性MWNT的加入提高了PA6纤维的断裂强度，当含量仅为0.05%时，复合纤维的断裂强度和初始模量分别增加了60%、86%。
用扫描电镜观察复合纤维的结构，发现此时MWNT能够以纳米状态均匀地分布在PA6中，MWNT与PA6基体间有相互作用。
关键词： 多壁碳纳米管；尼龙6；纤维；增强多壁碳纳米管（MWNT）独特的结构使其具有优越的机械性能，其理论强度高达200GPa[1]，在工程材料方面, 把MWNT加入到高分子材料中用以提高其强度的研究已成为新的研究热点[2-10]。
MWNT的大小相当于纤维的“微原纤”，将其加入到纤维中制成聚合物复合纤维具有天然的优势[7]，这方面的研究已有报道[8-10]，但都是采用简单的机械共混的方式。
将MWNT 经过化学处理改善其表面化学活性，使其溶解于某些溶剂中或更好的分散在聚合物基体中改善聚合物与MWNT的界面结合力，使外力有效传递到MWNT上 [11-14]，但与高分子材料复合制成纤维的研究尚未见报道。
本文采用化学修饰的方法在MWNT上形成有机官能团，再与尼龙6（PA6）复合制成PA6/MWNT母粒，用熔融共混纺丝法制备PA6/MWNT复合纤维，研究复合纤维的力学性能及其增强机理。
1 实验部分1.1 原料PA6切片：中国石化股份公司巴陵分公司产；多壁碳纳米管：直径：10～20nm，长度5～15µm，纯度大于等于95％，深圳纳米港有限公司；浓硝酸、四氢呋喃、氯化亚砜、己内酰胺、己二胺均为分析纯。
碳纳米管／尼龙6复合材料的非等温结晶动力学研究
可 以很好地描述碳纳米管／ 尼龙 ６复合材料 的非等温结 晶过 程。随着降温速率 的升高 ，结 晶温度 降低 ，结 晶温 度范 围
变 大 ，结 晶 所 需 要 的 时 间 缩 短 。
关键词 ：碳纳米管 ；尼龙 ６ ；非等温结 晶动力学
中 图分 类 号 ：Ｔ ３３ ６ Ｑ ２ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ ５ ７ （０ ２ ２— ０ １ ０ ０ ５— ７ ０ ２ １ ）０ ０ ７ — ４
Ａｂ ｔａ ｔ ｆ ｒａ ｉ ｒａｍｅ ｔｏ ｌ － ｌ ｄ ｃ ｒ ｏ ａ ｏ ｔｂ ｓ （ ｓｒ ｃ ：Ａ ｅ ｃｄ ｔｅ ｔ ｎ ｎ ｍｕｔ ｗａｌ ａｂ ｎ ｎ ｎ － ｅ ＭＷ Ｎ ｓ ，ｔｅ ｃ ａａ ｔｒ ａｉｎ ０ ｔ ｉ ｅ ｕ Ｔ ） ｈ ｈ ｒｃｅｉ ｔ ｆ ｚ ０
Ｋｉ ｔｃ ｆ Ｎｏ ｉｏ ｈｅ ｍ ａ ｙ ｔ ｌｉａ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｍ Ｗ ＣＮＴ／ＰＡ６ Ｎａ ｏ ｏ ｐｏ ｉｅ ｎｅ ｉ ｓｏ ｎ－ｓ ｔ ｒ ｌＣｒ ｓａ ｌｚ ｔｏ ｏ ｎ ｃｍ ｓｔ ｓ
Ｗ ＡＮＧ Ｓ ａ －ｕ． Ｚ ｈ ｏｙ ＨＡＯ Ｈｕ ｎ ｍｉ Ｓ ｉｎ ａ — ｎ． ＨＩ ａ Ｊ （ ｏｅｅｏ ｔｒ ｌ ｃ ｎｅ＆ Ｃ ｅ ｃｌ ｎｉｅｒ ｇ ｉ ｊ ｎ ｅｓｙｏ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｔａｊ ０２ ２ ｈｎ ） Ｃｌ பைடு நூலகம் ｆ ｅｉ ｉ ｃ ｌ Ｍａ ａ Ｓ ｅ ｈｍｉ ｇ ｅｉ ，Ｔａ ｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｆ ｃ ｎｌ ｙ ｉ ｉ ３ ０ ２ ，Ｃ ｉａ ａＥ ｎ ｎ ｎｎ ｖ ｉ Ｔ ｏ ｎｎ
（ ＭＷＮ ｓ ：Ｌ Ｍ Ｔ １２ Ｔ ） － ＷＮ －０ ０，直 径 范 围 １ ～２ ｍ， ０ ０ｎ
第４ ０卷第 ２期
２１ ０ ２年 ２月
多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究
多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究多壁碳纳米管（MWCNTs）由于其自身的优异性能，在电子材料，光学材料，气体检测器，生物传感器，电池电容器等领域广泛应用。
然而，多壁碳纳米管的应用受到了其分散性和溶解性的限制。
为了改善多壁碳纳米管的分散性和溶解性，往往需要用某种共价修饰剂进行表面修饰。
一般来说，共价修饰多壁碳纳米管的方法包括分散型共价修饰和直接共价修饰两种。
分散型共价修饰是通过在催化剂（如NaOH）的作用下将共价修饰剂（如乙醇胺）加到多壁碳纳米管表面，从而形成一个分散的共价修饰层，从而改善其分散性和溶解性。
直接共价修饰是通过将共价修饰剂直接加到多壁碳纳米管表面，形成一个薄膜层，从而改善其分散性和溶解性。
共价修饰多壁碳纳米管时，需要考虑到某些关键因素，如修饰过程中所使用的共价修饰剂。
所选共价修饰剂应具有良好的抗氧化性，长期稳定性和耐腐蚀性，以及良好的生物相容性。
此外，在修饰过程中要考虑共价修饰剂的浓度，修饰温度，修饰时间，以及离子表面张力对多壁碳纳米管的影响。
共价修饰多壁碳纳米管的优势在于可以显著改善多壁碳纳米管的分散性和溶解性。
此外，共价修饰多壁碳纳米管还具有良好的抗氧化性和耐电化学性，可以有效抑制电极消耗，延长电池寿命。
共价修饰多壁碳纳米管的研究近年来迅速发展，取得了许多重要的进展。
例如，研究人员利用聚乙烯醇（PEG）共价化多壁碳纳米管，从而改善其稳定性，抗氧化性和抗腐蚀性，从而使其在电镀表面涂覆中发挥重要作用。
此外，利用碳酸酯共价修饰的MWCNTs，可以有效地抑制相互作用，提高其分散性，使用乙醇胺共价修饰的MWCNTs，可以改善其分散性和溶解性，使其在药物新剂型中发挥重要作用。
共价修饰多壁碳纳米管是当前研究热点之一，其研究取得了一定的成就。
但是，在共价修饰多壁碳纳米管的研究中，仍有一些值得改进的问题需要进一步研究，如多壁碳纳米管和共价修饰剂之间的相互作用机制，以及不同共价修饰剂对多壁碳纳米管性能的影响。
多壁碳纳米管MWCNTs在聚合物复合材料中应用解析
多壁碳纳米管MWCNTs在聚合物复合材料中应用解析纳米技术之所以重要，是因为科学实验证实，当金属或非金属等常态物质被加工到极其微细的纳米尺度时，其物理性能和化学性能会发生出乎意料的变化，主要表现在强度、韧性、比热、导电率、扩散率、磁化率，以及对电磁吸收性等发生令人不可思议的变化。
单壁碳纳米管（SWCNT）由一个石墨卷层组成，而多壁碳纳米管（MWCNT）由若干同心圆筒组成。
由于碳纳米管具有优良的机械和光电性能, 被认为是复合材料的理想添加相。
碳纳米管作为增强相和导电相，在纳米复合材料领域有着巨大的应用潜力。
由于碳纳米管与聚合物具有相近的结构，近年对碳纳米管的研究重心已转移到聚合物/ 碳纳米管复合材料方面。
鉴于大多数聚合物材料的机械性能，特别是抗拉强度普遍较低，用碳纳米管来增强聚合物材料，并以此扩展其应用领域，具有很高的研究、推广价值。
碳纳米管因为有与高分子材料（环氧树脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙炔、尼龙和聚氨酯等）相似的结构，混合时容易形成理想的界面结合力，得到性能提高的复合材料，表现出极好的强度、耐磨性、导电性、抗静电性等聚合物本身不具有的性能。
例如，使用多壁碳纳米管客户的反馈信息总结如下：1. 将酸化处理后的碳纳米管与高密度聚乙烯（HDPE）复合，釆用机械共混法制备了定向碳纳米管／高密度聚乙烯复合材料，提高了复合材料的屈服强度和拉伸模量。
2. 客户将制备的碳纳米管/聚四氟乙烯基复合材料，摩擦系数降低，耐磨性能提高。
3. 某公司用碳纳米管增强聚氨酯复合材料，强度/重量比超过50%，制造更大、更强、更轻风力发电机叶片，使风力发电机的发电量达到1.5MW以上。
4. 聚（3-octylthiophene）/碳纳米管复合材料，电导率提高了5个数量级。
5. 在聚苯乙烯-异戊二烯中添加8.5wt%的单壁碳纳米管，电阻率下降了10个数量级。
6. 在塑料中加入2-3%的多壁碳纳米管可大大提高导电率；将碳纳米管分散于一种环氧树脂中，很少的添加量就能产生较高的导电率。
新型尼龙6基纳米复合材料的研究的开题报告
新型尼龙6基纳米复合材料的研究的开题报告
1、选题背景
纳米复合材料是一种基于纳米尺度内的结构特征建立的新型材料，因为其拥有高比表面积、高强度和优异的电磁特性等特点，在现代科技和工业领域中具有广泛的应
用前景。
其中，新型尼龙6基纳米复合材料在各个领域中有着广泛的应用，如制造高
性能复合材料，提高材料的力学性能和热稳定性，制备具有优异性能的微小结构等。
2、研究目的
本研究旨在通过制备新型尼龙6基纳米复合材料，研究其特性和应用，提高其应用性能，为其在具有前景的领域中的应用提供理论基础。
3、研究方法
采用原位聚合、超声法、液相法等方法制备新型尼龙6基纳米复合材料，并通过扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析、拉伸测试等手段进行材料表征和性能评估。
4、研究内容
a. 制备新型尼龙6基纳米复合材料；
b. 采用扫描电子显微镜对其表面形貌进行观察和分析；
c. 通过X射线衍射对材料结构进行分析；
d. 采用热重分析对新型尼龙6基纳米复合材料的热稳定性进行分析；
e. 进行拉伸测试，并评估新型尼龙6基纳米复合材料在力学性能上的提高；
f. 评估新型尼龙6基纳米复合材料在其他应用领域中的应用性能。
5、预期成果
通过本研究，期望得到新型尼龙6基纳米复合材料的制备方法和实验数据，为其在材料科学和应用领域中的应用提供理论依据。
同时，在研究过程中也有望发现并解
决新型尼龙6基纳米复合材料的一些问题，为其进一步的研究提供数据和经验。
多壁碳纳米管的分散性研究
多壁碳纳米管的分散性研究发表时间：2008-12-11T09:31:23.420Z 来源：《中小企业管理与科技》供稿作者：胡金平闵凡飞王静[导读] 摘要：利用高温下硝酸强氧化性的特点，研究了同一温度不同回流时间对多壁碳纳米管影响。
采用SEM、 FTIR、UV-Vis Spetrophotometry等分析手段对处理后碳纳米管的微观结构进行了分析。
结果表明：经热硝酸处理的碳纳米管表面带上了-OH，-COO等活性基团，碳纳米管缠绕程度降低，分散性改善，且有单根碳纳米管存在，回流6h碳纳米管在水中能稳定分散，30d而无明显沉降。
摘要：利用高温下硝酸强氧化性的特点，研究了同一温度不同回流时间对多壁碳纳米管影响。
采用SEM、 FTIR、UV-Vis Spetrophotometry等分析手段对处理后碳纳米管的微观结构进行了分析。
结果表明：经热硝酸处理的碳纳米管表面带上了-OH，-COO等活性基团，碳纳米管缠绕程度降低，分散性改善，且有单根碳纳米管存在，回流6h碳纳米管在水中能稳定分散，30d而无明显沉降。
关键词：多壁碳纳米管纯化回流时间分散性自从1991年日本NEC的Iijima[1]发现多壁碳纳米管（MWNTs）以来，它以独特的结构以及由此而来优异的力学、物理化学、电学等性能，使其成为国际上众多科学家关注和研究的热点，它被认为是复合材料的理想添加相[2,3,4]。
但实际应用过程中由于碳纳米管在制备过程中存在的缺陷、杂质，以及碳纳米管的表面效应，易形成大的团聚体，这些团聚形态往往会破坏碳纳米管所表现出的优异力学、电学特性，限制其应用。
因此，碳纳米管的分散已成为实际应用中必不可少的步骤之一。
目前，碳纳米管的纯化和分散通常用浓硝酸、浓硫酸、混合酸、煅烧以及其它强氧化剂等方法对其进行氧化纯化处理，使其侧面及开口端带上羟基和羧基等活性基团，从而改善碳纳米管分散性。
但是对多壁碳纳米管的纯化氧化程度的研究还较少，且氧化切割过程会失去碳纳米管长径比大的特点。
碳纳米管增强尼龙六复合材料的工艺设计
碳纳米管增强尼龙六复合材料的工艺设计
碳纳米管增强尼龙六复合材料是一种新型的高性能材料，它具有优异
的机械性能、热稳定性和导电性能等特点。
本文将详细介绍碳纳米管
增强尼龙六复合材料的工艺设计。
1. 材料准备
首先，需要准备好碳纳米管和尼龙六树脂。
碳纳米管应选择质量较好、直径较小、长度适中的单壁碳纳米管。
尼龙六树脂应选择高分子量、
低熔点、低粘度的产品。
2. 碳纳米管预处理
为了提高碳纳米管与尼龙六树脂之间的相容性，需要对碳纳米管进行
预处理。
常用的方法有酸处理和表面修饰法。
其中酸处理法是比较简
单有效的方法，可以通过将碳纳米管浸泡在浓硝酸或浓硫酸中进行处理。
3. 复合材料制备
将预处理后的碳纳米管与尼龙六树脂混合均匀，然后通过注塑成型或
挤出成型等方法制备出复合材料。
在制备过程中需要控制好温度和压力等参数，以确保复合材料的性能稳定。
4. 性能测试
最后，需要对制备出的碳纳米管增强尼龙六复合材料进行性能测试。
常见的测试项目包括拉伸强度、弯曲强度、热稳定性和导电性等。
通过测试可以评估复合材料的机械性能和热稳定性等指标是否达到预期要求。
综上所述，碳纳米管增强尼龙六复合材料的工艺设计包括材料准备、碳纳米管预处理、复合材料制备和性能测试四个步骤。
在实际应用中需要根据具体要求进行调整和优化，以获得更好的性能表现。
多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究
多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究近年来，多壁碳纳米管（MWCNTs）研究及应用取得了长足的发展，多壁碳纳米管在材料科学、电子学、生物技术、集成电路等多个领域被广泛应用。
其中，共价修饰是提高多壁碳纳米管在上述多个领域应用价值的重要手段之一，因此多壁碳纳米管的共价修饰及分散性的研究受到了人们的高度关注。
多壁碳纳米管的共价修饰主要包括水热、介质助成长、脱酰基化以及多种离子沉积等方法。
水热是催化剂存在的水热反应的强化处理方法，作用是将碳纳米管表面的碳质层降解，使其表面更新，更加活性，更易于修饰。
多壁碳纳米管表面的介质助成长是一种智能型修饰，其主要特点是可以在纳米管表面生成各种功能基团，从而达到修饰的目的。
脱酰基化是多壁碳纳米管表面氧化剂和脱酰胺处理方法，它可以将碳纳米管表面的羰基和其他脱酰基团脱去，同时可以在表面化学定向合成功能性的基团。
最后，多壁纳米管的离子沉积法，即通过电离元素在多壁纳米管表面形成厚层，并可以使碳纳米管表面发生变化，具有优良的表面活性，从而实现表面修饰。
多壁碳纳米管的共价修饰具有强大的功能，但是，在实际应用中，由于其尺寸及结构的复杂性，多壁碳管的分散性及稳定性存在一定的问题。
因此，研究者们提出了多种方法来提高多壁碳管的分散性及稳定性。
其中，表面等离子体技术是一种被广泛应用的方法。
表面等离子体技术可以将多壁碳管表面的有机基团改成离子基团，覆盖多壁碳管表面，以达到改善分散性、抗氧化等效果。
此外，还有一些新兴的技术，如水溶性聚合物技术可以有效地将多壁碳管表面包覆，形成稳定的多壁碳管分散体，从而提高多壁碳管的分散性及稳定性。
多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究的发展可以推动多壁碳纳米管在材料、电子、生物技术及集成电路等多个领域的应用发展，它有助于提高多壁碳纳米管的特性，使其更好的服务于实际的应用，以期实现对多壁碳纳米管的高效利用。
针对多壁碳纳米管的共价修饰及分散性研究，在国内外均有相关研究，这些研究都为多壁碳纳米管的应用打开了新的大门，而且不断推进着多壁碳纳米管的发展。
碳纳米管增强尼龙六复合材料的工艺设计
碳纳米管增强尼龙六复合材料的工艺设计碳纳米管（Carbon Nanotubes，简称CNTs）是一种具有优异力学性能和导电性能的纳米材料，被广泛应用于复合材料领域。
尼龙六作为一种常见的工程塑料，具有良好的力学性能和耐磨性，但其导电性较差，因此将碳纳米管与尼龙六复合可以有效提高尼龙六的导电性能和力学性能。
本文将探讨碳纳米管增强尼龙六复合材料的工艺设计。
确定碳纳米管的添加量。
适量的碳纳米管可以有效提高复合材料的力学性能和导电性能，但添加过多会导致复合材料的加工性能下降。
因此，在工艺设计中需要通过实验确定最佳的碳纳米管添加量，以达到最佳的综合性能。
选择合适的碳纳米管预处理方法。
碳纳米管表面往往存在氧化物等杂质，需要通过酸洗、改性等方法进行预处理，以提高碳纳米管与尼龙六基体的界面结合强度，从而提高复合材料的力学性能。
再者，优化尼龙六的制备工艺。
尼龙六作为基体材料，其制备工艺对复合材料的性能有重要影响。
可以通过控制尼龙六的熔体温度、挤出速度等工艺参数，使其与碳纳米管均匀混合，确保复合材料具有良好的力学性能和导电性能。
采用适当的增强方法。
除了碳纳米管外，还可以引入纳米颗粒、纤维等其他增强材料，通过多种增强方法的组合，进一步提高复合材料的性能，实现多功能化设计。
进行复合材料的性能测试。
在确定了合适的碳纳米管添加量、预处理方法和工艺参数后，需要对复合材料进行力学性能、导电性能等方面的测试，验证设计的有效性，并进一步优化复合材料的性能。
碳纳米管增强尼龙六复合材料的工艺设计涉及碳纳米管添加量、预处理方法、尼龙六制备工艺、增强方法和性能测试等多个方面。
通过合理设计和优化，可以制备出具有优异力学性能和导电性能的碳纳米管增强尼龙六复合材料，拓展其在领域的应用范围，为工程实践提供重要参考。
尼龙66／MWGF复合材料的力学性能研究
尼龙66／MWGF复合材料的力学性能研究以硅烷偶联剂（KH550）为粘合剂，将酸化后的多壁碳纳米管接枝到玻璃纤维表面，制备出玻纤/碳纳米管复合填料（MWGFs）。
将不同含量的玻纤和复合填料添加到尼龙66中，分别制备出PA66/GF和PA66/MWGF复合材料，然后对复合材料的力学性能，热性能进行了测试分析。
结果表明，GF和MWGF都能够显著增强尼龙66的力学性能。
在拉伸性能方面，PA66/MWGF复合材料要高于PA66/GF复合材料，但PA66/GF复合材料缺口冲击性能则明显好于PA66/MWGF复合材料。
在热性能研究中，我们发现GF和MWGF都能够提高尼龙66的结晶温度。
但在结晶度影响上，GF的添加能够提高尼龙66的结晶度，而MWGF则相反，它的加入略微降低了尼龙66的结晶度。
标签：尼龙66；复合材料；碳纳米管；玻纤；力学性能Abstract：With silane coupling agent （KH550）as binder，glass fiber/carbon nanotube composite fillers （MWGFs）were prepared by grafting acidified multi-walled carbon nanotubes onto glass fiber surface. PA66/GF and PA66/MWGF composite materials were prepared by adding different contents of glass fiber and composite fillers into nylon 66. The mechanical and thermal properties of PA66/GF and PA66/MWGF composites were tested and analyzed. The results showed that both GF and MWGF could significantly enhance the mechanical properties of nylon 66. The tensile strength of PA66/MWGF composite is higher than that of PA66/GF composite materials，but the notched impact strength of PA66/GF composite is better than that of PA66/MWGF composite. In the study of thermal properties，we found that both GF and MWGF could increase the crystallization temperature of nylon 66. However，the addition of GF can improve the crystallinity of nylon 66，while MWGF can decrease the crystallinity of nylon 66 slightly.Keywords：nylon 66；composite materials；carbon nanotubes；glass fiber；mechanical properties由于具有良好的力学性能及独特的电性能、热性能，碳纳米管一经发现就受到各国科研人員的广泛关注[1]。
多壁碳纳米管增强复合材料研究
多壁碳纳米管增强复合材料研究多壁碳纳米管（multi-walled carbon nanotubes）是一种由许多同心壁构成的管状材料。
由于其卓越的力学性能和导电性能，多壁碳纳米管被广泛应用于增强复合材料中。
在过去的几十年里，人们对于多壁碳纳米管增强复合材料的研究进展迅速，在航空航天、汽车、医疗等领域都有着重要的应用。
首先，多壁碳纳米管增强复合材料具有极高的强度和刚度。
由于多壁碳纳米管独特的结构，其纳米尺度的直径和几微米的长度使其在弯曲和拉伸时表现出非常高的强度。
同时，多壁碳纳米管的刚度也非常高，能够有效地增加复合材料的刚度和稳定性。
这使得多壁碳纳米管增强复合材料在航空航天领域中得到了广泛应用，例如制造飞机和航天器结构件，能够增加它们的强度和耐久性。
其次，多壁碳纳米管增强复合材料还具有优异的导电性能。
由于多壁碳纳米管是一种碳基材料，具有良好的导电性，能够有效地改善复合材料的电导率。
这使得多壁碳纳米管增强复合材料在电子器件和传感器领域中具有广泛的应用前景。
例如，利用多壁碳纳米管增强复合材料制造的传感器可以实现高灵敏度和高响应速度，能够被广泛应用于环境监测、生物传感等领域。
此外，多壁碳纳米管增强复合材料还具有优异的热导性能。
由于多壁碳纳米管具有非常小的直径和较高的导热性，它们能够有效地将热量从一个地方传导到另一个地方，从而改善复合材料的热导率。
这使得多壁碳纳米管增强复合材料在热管理领域中有着广泛的应用。
例如，利用多壁碳纳米管增强复合材料制造的散热片可以增加散热效果，提高电子设备的工作效率和寿命。
然而，多壁碳纳米管增强复合材料的制备和性能调控仍面临一些挑战。
首先，多壁碳纳米管的高成本限制了其大规模应用。
目前，多壁碳纳米管的合成方法较为复杂，并且制备过程中会产生大量的有机溶剂和废弃物，对环境造成了一定的压力。
因此，降低多壁碳纳米管的成本，开发环境友好的制备方法是当前研究的重点之一。
另外，多壁碳纳米管增强复合材料的界面相互作用和分散性也是研究的难点。
2024年多壁碳纳米管市场调查报告
多壁碳纳米管市场调查报告1. 简介本报告对多壁碳纳米管的市场进行了调查和分析。
首先，文章对多壁碳纳米管的定义和特性进行了介绍，然后详细分析了目前多壁碳纳米管市场的规模、发展趋势和主要应用领域。
最后，给出了对未来多壁碳纳米管市场的展望和建议。
2. 多壁碳纳米管的定义和特性2.1 定义多壁碳纳米管是由多个同心圆形的碳纳米管层构成的纳米材料，每个管层之间的距离较小，通常小于10纳米。
多壁碳纳米管的外径通常在2到100纳米之间。
2.2 特性•高强度和刚度: 多壁碳纳米管具有很高的强度和刚度，比钢材还要强硬。
•高导电性和导热性: 多壁碳纳米管具有优异的导电性和导热性能，被认为是理想的电子器件和热管理材料。
•低密度: 多壁碳纳米管具有很低的密度，因此在轻量化材料领域有广泛应用的潜力。
•高表面积: 多壁碳纳米管具有很大的内表面积，可用于吸附和催化等应用。
3. 多壁碳纳米管市场分析3.1 市场规模根据市场调查数据，多壁碳纳米管市场正以每年10%的增长率扩大，预计到2025年将达到X亿美元的规模。
3.2 市场发展趋势3.2.1 材料科技领域的发展推动多壁碳纳米管市场增长多壁碳纳米管因其优异的特性在材料科技领域有广泛应用。
随着材料科技的不断发展，多壁碳纳米管将在电子器件、能源储存、传感器等领域得到更广泛的应用，推动市场增长。
3.2.2 新兴领域的需求带动多壁碳纳米管市场增长新兴领域如生物医药和纳米技术等对多壁碳纳米管的需求逐渐增加。
多壁碳纳米管在生物医药领域可用于药物输送、癌症治疗等应用，而在纳米技术领域可用于纳米电子器件、纳米传感器等应用。
3.2.3 环保需求促进多壁碳纳米管市场发展多壁碳纳米管在环境保护领域有广泛应用的潜力。
其吸附能力和催化性能可用于污染物的去除和环境治理，受到环保政策的支持和推动，市场发展前景广阔。
3.3 主要应用领域3.3.1 电子器件多壁碳纳米管在电子器件领域具有重要应用。
其高导电性和优异的机械性能使其成为理想的电子材料，可用于制备高性能的晶体管和导线等。
尼龙6MWNT 纳米纤维的形态学和力学性能
尼龙6/MWNT 纳米纤维的形貌与力学性能Moncy V. Jose a, Brian W. Steinert b,c,1, Vinoy Thomas a,2, Derrick R. Dean a,*, Mohamed A. Abdalla a, Gary Price d, Gregg M. Janowski aa Department of Materials Science and Engineering, University of Alabama at Birmingham (UAB), 1530 3rd Avenue, South,Birmingham, A L 35294-4461, USAb Department of Physics, Rhodes C ollege, Memphis, TN 38112, USAc Department of Biology, R hodes College, Memphis, TN 38112, USAd University of Dayton Research Institu te, Dayton, OH 45469, USAReceived 19 June 2006; received in revised form 8 December 2006; accepted 11 December 2006Available online 20 December 2006Abstract摘要尼龙6和表面改性后的多壁碳纳米管通过静电纺丝（使用一根旋转的轴柄）处理，成功制备了分散均匀的尼龙6/碳纳米管复合材料。
通过扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热（DSC）、X-射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和动态力学分析（DMA）等仪器对纳米复合材料的形貌和性能进行了表征。
DSC 和XRD表明了复合材料中碳管的存在，且尼龙6从γ晶型转变为α和γ的复合晶型。
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ＣＨＩ ＮＡ ＰＬＡＳ ＣＳ Ｉ ＴＩ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
第３ 第 ｌ ９卷 ０期 ２１年 ｌ ０１ ０月
良好 分 散 尼 龙 ６ 多壁碳 纳 米 管 复 合材 料 的研 究 ／
谭 丽容 ，颜 婧 ，茹 兰 ，刘 嘉 ，黄世 琳 ，刘正英 ，杨 鸣波
（ 川 大 学 高 分子 科 学 与工 程 学 院 高 分 子 材 料工 程 国 家重 点 实 验 室 ， 四ＪＩ 都 ６ ０ ６ ） 四 Ｉ成 １０ ５
ｔ ｏ ｍａ ｉｎ ａ ｄ ｇ ｏ ｈ ｏ ｈｅ 一ｐｈ ｓ ｆＰＡ６ ｂ ｔｒ ｓｒ ｉ ｅ ｈ —ｐ ａ ｅ ｉ ｈ ｏ ｏ ｉｅ Ｍｅ ｎ ｉｅ， ｈｅ ｆｒ ｔ ｎ ｒ ｗｔ ｆｔ ｏ ａｅｏ ｕ ｅ ｔａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｙ ｈ ｓ ｎ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ． ａ ｗｈ ｌ
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ＭＷＮ ｓ Ｐ ６结 晶过 程 中呈 现 明显 的异 相 成 核 作 用 ；Ｘ Ｄ结 果 证 实 ，分 散 良好 的 ＭＷＮ Ｔ在 Ａ Ｒ Ｔ促 进 Ｐ ６形 成 晶 型 ，抑 Ａ
制 晶 型 的形 成 。 同时 ，ＭＷＮ Ｔ的加 入 导 致 复合 材 料 出现 熔 融 双 峰 现 象 ，其 形 状 随 ＭＷＮ 含量 的 变 化 而 改 变 ，双 峰 Ｔ
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结 构 可 能 是 由于 熔 融 过 程 中 伴 随 着 重 结 晶 而 引起 的 。
关 键 词 ：多 壁 碳 纳 米 管 ；尼 龙 ６ ；柔 和 混 合 法 ；分 散 ；结 晶
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ３ ６ Ｑ ２ ． 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ５ ７ （ ０ １ １ ｏ １ ０ ０ ５— ７０ ２ １ ） ０一 ｌ２— ４
Ｓｃ ｕ ｎＵｎｖｒｉ ，Ｃｈ ｎ ｄ １０ ５） ｉｈ ａ ｉｅｓｔ ｙ ｅｇｕ６０ ６
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摘要 ：采用柔和混合法制备纳米粒子 良好 分散的尼龙 一 ／ ６ 多壁碳 纳米管 （ Ａ ／ Ｐ ６ ＭＷＮ ｓ Ｔ ）复合材料 ，采用 差示扫 描量热仪 （ Ｓ ）和广角 ｘ射线衍 射法 （ Ｒ ＤＣ Ｘ Ｄ）研 究 了 ＭＷＮ ｓ对 Ｐ ６基体结 晶熔 融行 为 的影响 。Ｄ Ｃ结 果表 明 ， Ｔ Ａ Ｓ ＭＷＮ ｓ Ｔ 的加人大幅度地提高了 Ｐ ６的结晶温 度 （ Ａ 最高 提高约 ２ ０℃ ） ，基体 的结晶度 也有所 提高 ，说 明 良好 分散 的