碳纳米管聚合物复合材料
碳纳米管的特性及其高性能的复合材料综述
碳纳米管的特性及其高性能的复合材料综述摘要作为一种具有较强力学性能的材料，碳纳米管自诞生以来就受到了广泛关注，并且从以往的实践经验上来看，碳纳米管是非常理想的制备符合材料的形式。
在本文的研究当中，主要立足于这一领域进行分析，提出了碳纳米管本身所具备的特性，以及这种材料在实践过程当中的优越性，进而提出应用策略，希望能够在一定程度上起到借鉴作用。
关键词碳纳米管；复合材料；复合镀迄今为止，碳纳米管材料已经在诸多领域当中得以运用，并且取得了比较显著的成果，其中包括电极材料、符合材料、催化剂载体等诸多方面。
在应用过程当中，碳纳米管的优异性能能够使其在符合材料当中起到较强的作用。
本文研究的侧重点在于碳纳米管的制备和复合材料的应用方面，提出了碳纳米管的特性及其高性能的复合材料。
1 碳纳米管的结构及其性能从结构上来看，碳纳米管具有石墨层状的结构，其中包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。
组成纳米碳管的C-C共价键是自然界当中具有稳定特征的化学键，无论在理论计算还是实践当中，都能够看出来，碳纳米管具有非常强的韧性。
在制备过程当中，碳纳米管主要涉及的电弧放电、催化热解和激光蒸发等。
具体来讲，在电弧放电当中，主要制备单壁碳纳米管，但是其中具有一定的弊端，比如产率非常低，但是成本却很高；而催化热解法当中所表现出来的是设备简单和生长速度较快等特点，一般在现代工程的批量化生产过程当中，会用到这种方法。
在当前应用领域，高强度的微米级碳纤维复合材料有着非常广阔的应用前景和较好的应用效果。
但是当前我国在这一领域所取得的进展依旧比较滞后，要想在强度上取得新的突破，必须要有效减少碳纤维的直径，提高纵横比。
碳纳米管是比较典型的纳米材料，纵横比非常可观。
更为重要的是，从长度上来讲，纳米管对于复合材料的加工性能并没有非常明显的不良影响，使用这一材料能够有效聚合复合材料，改变传统加工当中的一些问题，增强复合材料的导电性能。
再加上纳米管当中所具备的结构优势，使得聚合物电导率提升的同时也不容易被改变性能[1]。
聚合物基复合材料结构中的碳纳米管
玻璃钢2010年第1期聚合物基复合材料结构中的碳纳米管王强华编译（上海玻璃钢研究院有限公司，上海201404）摘要在过去几年中，人们对更强更轻材料的浓厚兴趣和需求，已使得聚合物基复合材料领域中的科研逐渐转向了产品开发。
已开发出的一种解决方案是把纳米粒子引入聚合物复合材料中。
到目前为止，虽然针对该方案的一些问题仍待解决，但是用碳纳米管增强的最终产品已显示出极大的潜力。
本工作的目的是解决这些问题，例如找出最有效且最具经济可行性的方案来把碳纳米管引入复合材料中，并且克服通常的工艺问题。
同时还对最终复合材料的性能进行研究和报道。
自1991年Ijima发现碳纳米管（CNT）以来，科学界已对其产生了浓厚的兴趣。
碳纳米管具有卓越的内在性能，可非常好的适用于许多应用中，从力学增强到导电。
碳纳米管是一种碳原子构成的薄形中空管，由一层石墨层卷成圆柱体。
如果该圆柱体只有一层壁，就称为单壁碳纳米管（SWNT）。
当圆柱体是由一层一层组合成，就称为多壁碳纳米管（MWNT）。
碳纳米管的直径是从几纳米到几十纳米，长度从微米级到毫米级。
这种外形尺寸使其具有非常高的纵横比，这对于提高聚合物复合材料大多数性能而言是一个关键。
从一个商业观点来看，用化学气相沉积制造的MWNT是最普通的碳纳米管品种。
Nanocyl拥有每年40吨的产能，是碳纳米管生产和产业化中三大制造商之一，特别是MWNT 的生产和改性。
碳纳米管是以黑色粉末的形式在反应器中生产。
其微米结构是由单个圆柱状碳纳米管高度缠绕形成凝聚体组成，可以用高分辨力扫描电镜（SEM）观察到。
紧密地凝聚是由范德华相互作用力引起的。
这样一种微观结构对分散、稳定性和操作性是个挑战。
为了从聚合物复合材料中的CNT增强材料上获得最大好处，把缠绕结构剥离成单独的分散结构是一个关键。
一旦它们能很好地分散，分散稳定性就更大。
1复合材料生产过程中使用碳纳米管遇到的问题与复合材料中传统装备相关的技术限制使新一代材料成为必须，例如已经做到了对碳纤39维性能渐进提高，同时经常检查的树脂配方原则成为一种潜在的解决方法来形成所需的提高。
扫描电镜和透射电镜在聚合物研究中的分析
碳纳米管/聚合物复合材料制备方法
原位聚合法 溶液复合法 熔体复合法
原位聚合法
Polyetherimide / CNT (1 wt%) composite prepared by in-situ polymerization.
Liu T.X., Tong Y.J., Zhang W.D. Compos. Sci. Technol. 2007, 67(3-4), 406-412.
Preparation and Mechanical Properties of Chitosan/Carbon Nanotubes Composites
Shao-Feng Wang, Lu Shen, Wei-De Zhang, and Yue-Jin Tong Biomacromolecules 2006, 7, 1280-1284
在聚合物纳米复合材料研究中的应用
在聚合物/clay纳米复合材料研究中的应用
在聚合物/Carbon nanotubes纳米复合材料研 究中的应用
History
1991年，日本电子公司（NEC） 的饭岛澄男博士在用电子显微镜观 察石墨电极直流放电的产物时，发 现一种新的碳结构——碳纳米管 （Carbon Nanotubes, CNTs）， 自此开辟了碳科学发展的新篇章， 也把人们带入了纳米科技的新时代。
Nylon 6 (PA6)
SEM showing homogeneous dispersion of MWNTs (1 wt%) throughout PA6 matrix
Zhang W. D., Shen L., Phang I. Y., Liu T. X. Macromolecules 2004, 37, 256-259.
低维材料之碳纳米管
五、碳纳米管复合材料
可以与金属，无机陶瓷材料，有机 高聚物复合，应用广泛
理想的工艺条件：氦气为载气，气压 60—50Pa，电流60A～ 100A，电压19V～25 V，电极间距1 mm～4mm，产率50％。 Iijima等生产出了半径约1 nm的单层碳管。
• 使用这一方法制备碳纳米管技术上比较简单，但是生成的碳纳米管与C60 等产物混杂在一起，很难得到纯度较高的碳纳米管，并且得到的往往都是 多层碳纳米管，而实际研究中人们往往需要的是单层的碳纳米管。此外该 方法反应消耗能量太大。有些研究人员发现，如果采用熔融的氯化锂作为 阳极，可以有效地降低反应中消耗的能量，产物纯化也比较容易。
结构复合材料：碳纳米管复合材料基于 纳米碳管的优良力学性能可将其作为结 构复合材料的增强剂。 研究表明，与无机复合明显提高韧性， 有机聚合物复合提高强 度。环氧树脂和 纳米管之间可形成数百MPa 的界面强度。 功能复合材料：基于碳纳米管优良的导 电，导热，吸波，介电，储氢功能
六、碳纳米管应用
• 碳纳米管可以制成透明导电的薄膜，用以代替ITO（氧化铟锡）作为触摸屏的材料。先前的技术中， 科学家利用粉状的碳纳米管配成溶液，直接涂布在PET或玻璃衬底上，但是这样的技术至今没有进 入量产阶段；目前可成功量产的是利用超顺排碳纳米管技术；该技术是从一超顺排碳纳米管阵列中 直接抽出薄膜，铺在衬底上做成透明导电膜，就像从棉条中抽出纱线一样。
碳纳米管
碳纳米管的分类
• 碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此按照石墨烯片的层数可分为：单壁碳纳 米管和多壁碳纳米管，多壁管在开始形成的时候，层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获 各种缺陷，因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相比，单壁管直径大小 的分布范围小，缺陷少，具有更高的均匀一致性。单壁管典型直径在0.6-2nm，多壁管最 内层可达0.4nm，最粗可达数百纳米，但典型管径为2-100nm。
碳纳米管聚合物基复合材料力学性能研究及应用前景
碳纳米管/聚合物基复合材料力学性能研究及应用前景摘要：碳纳米管以其独特的化学性能和物理性能成为复合材料的增强体，目前在许多科学研究领域中得到应用。
本文介绍了碳纳米管修饰的高分子复合材料在国内外的研究现状，进一步对几种碳纳米管/聚合物基复合材料的结构和力学性能进行综述。
在此基础上，分析并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材料的发展趋势。
关键词：碳纳米管高分子复合材料力学性能Abstract：Carbon Nanotubes(CNT) become reinforced composite materials due to their unique chemical and physical properties , it applied in many scientific research currently. This paper introduces the current situation of CNT modified polymer composites in domestic and abroad, the structural and mechanical properties of several CNT / polymer composites were further reviewed . On this basis, we analyzes and prospects the future development trend of carbon CNT / polymer composites.Key words：carbon nanotubes，polymer，composites， the properties of mechanical碳纳米管（CNT）又名巴基管，是一种由管状的同轴纳米管组成的碳分子。
它由Lijima[1]在1991年发现，作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员，由于其独特结构因而具有许多特异的物理性能，所以受到了各个领域科学家的高度重视，并且成为近年来材料领域的研究热点。
碳纳米管_聚氨酯纳米复合材料的制备及性能
第24卷第12期高分子材料科学与工程Vol.24,N o.122008年12月POLYMER MAT ERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGDec.2008碳纳米管/聚氨酯纳米复合材料的制备及性能王平华,李凤妍,刘春华,杨 莺(合肥工业大学化工学院高分子科学与工程系,安徽合肥230009)摘要:采用可逆加成 断裂链转移(RA FT )聚合方法在碳纳米管表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯嵌段共聚物M WN T P(MM A b St),对碳纳米管进行改性。
采用直接共混法制备碳纳米管/水性聚氨酯纳米复合材料。
通过红外光谱(FT IR)和透射电镜(T EM )对嵌段共聚物的结构进行了表征。
碳纳米管加入对乳液成膜性影响不大。
热失重分析(T GA )和力学性能测试结果表明,当改性后的碳纳米管含量为聚氨酯固体份的0.75%时,复合材料的热稳定性、拉伸强度和断裂伸长率均较聚氨酯有所提高。
关键词:可逆加成 断裂链转移;碳纳米管;水性聚氨酯;纳米复合材料中图分类号:T B383 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2008)12 0184 04收稿日期:2007 10 23;修订日期:2007 12 20基金项目:国家自然科学基金资助项目(50573016)联系人:王平华,主要从事高分子结构设计与合成,纳米复合材料,塑料加工改性研究,E mail:phw ang@碳纳米管[1,2]自1991年发现以来,由于其独特的物理和化学性质而被越来越多的研究者关注。
近年来,国内外的研究者对碳纳米管/聚合物复合材料进行了研究,碳纳米管广泛应用于聚甲基丙烯酸甲酯[3,4]、聚苯乙烯[5]、环氧[6,7]、聚氨酯[8]等聚合物。
由于碳纳米管表面的特殊结构和纳米管间的强范德华力,致使其与聚合物基体复合时很难取得良好的分散,因此需要对碳纳米管进行各种物理、化学表面修饰。
本文基于RAFT 聚合方法[9]在碳纳米管的管壁接枝嵌段共聚物链,以增加与聚氨酯基体的相容性,采用直接共混法制备碳纳米管/水性聚氨酯纳米复合材料,并对其热性能和力学性能进行了研究。
碳纳米管杂化方式
碳纳米管杂化方式
碳纳米管可以与不同的材料发生杂化，常见的碳纳米管杂化方式包括以下几种：
1. 碳纳米管与聚合物的杂化：碳纳米管可以与各种聚合物形成复合材料，如聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚苯乙烯等。
通过对碳纳米管进行表面修饰，可以增强其与聚合物的相容性，提高复合材料的力学性能和导电性能。
2. 碳纳米管与金属的杂化：碳纳米管可以与金属纳米颗粒形成复合材料，如碳纳米管/银纳米颗粒复合材料、碳纳米管/镍纳米颗粒复合材料等。
这种杂化材料通常具有优异的导电性能和增强的力学性能。
3. 碳纳米管与无机材料的杂化：碳纳米管可以与无机材料形成复合材料，如碳纳米管/二氧化硅复合材料、碳纳米管/氧化铁复合材料等。
这种杂化材料具有较高的稳定性和特殊的物理化学性质，可应用于催化、传感等领域。
4. 碳纳米管与生物分子的杂化：碳纳米管可以与生物分子如蛋白质、DNA等杂化，形成碳纳米管/生物分子复合体系。
这种杂化体系在生物传感、药物传递等领域具有广泛的应用前景。
需要注意的是，碳纳米管的杂化方式与材料的性质、应用需求等相关，因此选择适合的杂化方式十分重要。
碳纳米管增强高分子复合材料的制备与力学性能研究
碳纳米管增强高分子复合材料的制备与力学性能研究引言近年来，随着科技的快速发展，高分子材料在工程领域中得到了广泛应用。
然而，高分子材料的力学性能存在着一定的局限性，难以满足特定工程需求。
为了克服这一问题，科研人员开始将纳米材料引入高分子基体，以提升其力学性能。
碳纳米管作为一种重要的纳米材料，被广泛应用于高分子复合材料中。
本文将重点探讨碳纳米管增强高分子复合材料的制备方法以及其在力学性能方面的研究。
制备方法碳纳米管增强高分子复合材料的制备方法多种多样。
其中一种常见的方法是机械混合法。
该方法通过将碳纳米管与高分子基体进行机械混合，使其均匀分散在基体中。
另一种方法是浸渍法，将高分子基体浸入含有碳纳米管的溶液中，通过溶剂挥发使碳纳米管沉积在基体表面。
除了机械混合法和浸渍法外，还有一些先进的制备方法，如原位聚合法和电沉积法。
原位聚合法将碳纳米管与高分子基体的单体混合，通过聚合反应将两者结合在一起。
电沉积法则通过施加电压，使碳纳米管在电极上沉积，进而与高分子基体结合。
这些方法能够实现更好的纳米管与高分子基体的结合，从而提高复合材料的力学性能。
力学性能研究碳纳米管的引入显著改善了高分子基体的力学性能。
首先，碳纳米管具有很高的强度和刚度，能够有效增强高分子材料的力学性能。
其次，碳纳米管的高表面积也能够提高复合材料的界面粘合强度，使纳米管与高分子基体之间的界面更加紧密，提高复合材料整体的强度。
在压缩力学性能方面的研究中，研究人员发现碳纳米管增强的高分子复合材料在压缩强度和压缩模量方面都有显著提升。
由于碳纳米管具有纳米级的尺寸，可以有效阻碍高分子基体中的位移和滑移，使复合材料在压缩加载下具有更好的整体稳定性。
此外，碳纳米管增强的高分子复合材料在拉伸力学性能方面也表现出卓越的性能。
研究人员发现，碳纳米管的引入能够显著提高复合材料的拉伸强度和拉伸模量。
这归功于碳纳米管的高强度和优异的刚度，使复合材料在受力时能够更好地分散应力，减少应力集中现象的发生。
聚合物纳米复合材料的类型、结构与应用
聚合物纳米复合材料的类型、结构与应用申圣敏;米然;江盛玲;员荣平;吕亚非【摘要】聚合物纳米复合材料是分散相尺寸100 nm 的无机、金属、金属氧化物、C60、碳纳米管、石墨烯等填料均匀分散到连续相聚合物基体中，可分类为填充型、层状硅酸盐型和有机-无机杂化型。
聚合物纳米复合材料的应用将向2个方向发展，一是利用碳纳米管、石墨烯、半导体等成本较高的纳米粒子制备的聚合物纳米复合材料，主要应用在高新技术领域；二是利用粘土、二氧化硅等成本较低的纳米粒子制备的聚合物纳米复合材料，主要应用在取代传统填充型聚合物复合材料，提高附加值。
本文综述这三类聚合物纳米复合材料的制备、结构、应用和研究进展。
%Polymer nanocomposites are generally defined as the combinationof polymer matrix and nano-fillers (particulates, platelets, whiskers or fibers), in which one or more constituents have at least one dimension in the nanometer-size scale (100 nm). Polymer nanocomposites can be divided into three major types, including filled-type, layered silicates and organic-inorganic hybrids. The development tendency of polymer nanocomposites will mainly focus on two aspects: polymer nanocomposites for high-tech application can be prepared by addinghigh-cost nano-particles (carbon nanotubes, graphene, semiconductor, etc.), and polymer nanocomposites that is used to replace traditional filled polymer composites can be prepared with low-cost nano-clay or nano-silica. In this paper, preparation, morphology, application and research progress of polymer nanocomposites were introduced.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】4页(P1441-1444)【关键词】聚合物纳米复合材料;纳米填料;粘土;有机-无机杂化材料【作者】申圣敏;米然;江盛玲;员荣平;吕亚非【作者单位】咸兴化学工业大学高分子工程系，朝鲜;北京化工大学碳纤维与功能高分子教育部重点实验室，北京 100029;北京化工大学碳纤维与功能高分子教育部重点实验室，北京 100029;北京化工大学高新技术研究院，北京 100029;北京化工大学碳纤维与功能高分子教育部重点实验室，北京 100029【正文语种】中文【中图分类】TQ3221959年诺贝尔物理奖得主Feynman在“底部还有很大空间”的演讲中提出“为什么我们不能从原子或分子的组装以满足我们的需求”，被认为是纳米技术思想的起源[1]。
聚合物纳米复合材料研究进展
聚合物纳米复合材料研究进展随着科技的发展，我们对材料学的研究也不断深入。
聚合物纳米复合材料应运而生，成为了材料学研究的一个热点领域。
在这个领域，一些新型的聚合物纳米复合材料正受到人们的重视。
那么，今天我们就来看一下聚合物纳米复合材料的研究进展。
一、研究背景在生活和工业中，聚合物材料具有着很广泛的应用。
但是，这些聚合物材料存在一些弱点，比如机械性能、耐热性、导电性等方面存在着很大的限制。
为了克服这些问题，人们寻求新的方法和技术，将纳米颗粒引入聚合物基体中，以获得新型的聚合物纳米复合材料。
二、合成方法目前，聚合物纳米复合材料的制备方法主要有三种：原位合成法、后处理法和挤压法。
原位合成法是在聚合反应过程中添加一种纳米粒子，使其与聚合物基体共同生长，在形成的材料中，纳米粒子分散均匀，形成了纳米复合材料。
后处理法是先合成聚合物基体，再在其中加入纳米粒子，然后通过共混、分散、表面改性等方法将其分散均匀，形成纳米复合材料。
挤压法则是将纳米粒子直接与聚合物基体进行混合后，进行挤压成型。
在挤压过程中，纳米粒子均匀分散在聚合物基体中，形成纳米复合材料。
三、应用领域聚合物纳米复合材料具有很广泛的应用领域。
对于一些非常规的材料，如石墨烯和碳纳米管，可以通过制备聚合物复合材料来改善其性能，使其能够更好地应用到纳米电子器件与能源存储器件中来。
此外，在医学领域中，聚合物纳米复合材料也展现了广阔的前景。
其可以用于制备人工血管、药物释放器、组织修复等医用材料，可以缓解传统材料的一些问题。
四、研究挑战聚合物纳米复合材料的开发面临着很多挑战，其中包括复杂的混合过程、材料分散性的控制以及大规模生产等问题。
另外，现有的研究工作有时候并不能很好地理解纳米复合材料的性能。
因此，在深入理解其性能和性质方面，还需进行更深入的研究探索。
五、未来展望尽管聚合物纳米复合材料面临一些挑战，但是它依然受到越来越多的关注。
未来，我们可以期待这种材料的研究取得更多的进展，在更多的领域中被广泛应用。
聚合物基复合材料制备中碳纳米管的分散方法
聚合物基复合材料制备中碳纳米管的分散方法陈北明,杨德安(天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室,天津300072) 摘要 综述了碳纳米管/聚合物复合材料制备过程中碳纳米管预先分散所使用的方法。
为实现碳纳米管在聚合物中的分散,首先要求加入的碳纳米管本身具备足够的分散度。
碳纳米管的分散方法主要有:表面化学修饰、分散剂分散、超声分散、机械分散、溶剂分散。
关键词 碳纳米管 聚合物 分散 表面修饰Dispersion Method of C arbon N anotubes in the Preparation of C arbonN anotube/Polymer CompositesC H EN Beiming,YAN G De’an(Key Laboratory for Advanced Ceramics and Machining Technology of Ministry of Education,Tianjin University,Tianjin300072)Abstract The article summarizes the dispersion methods of carbon nanotubes in the process of carbon nanao2 tube/polymer composites.To achieve sufficient dispersion of carbon nanotubes in polymer matrixes,raw carbon nano2 tubes must be with enough dispersivity initially.The dispersion methods of carbon nanotubes are as follows:surface chemical modification,dispersing by dispersant,ultrasonic dispersion,mechanical dispersion and dissolving in solution.K ey w ords carbon nanotubes,polymer,dispersion,surface modification0 引言自从1991年日本电镜专家Iijima[1]首先在高分辨透射电子显微镜(HR TEM)下发现碳纳米管以来,碳纳米管优异的各项性能已经激起了众多研究人员对其结构、性能、应用的研究,并已取得了显著进展。
碳纳米管在导电高分子复合材料中的应用研究
碳纳米管在导电高分子复合材料中的应用研究近年来，碳纳米管作为一种具有极高导电性能的纳米材料，引起了广泛的关注和研究。
它的独特结构和优异性能使得碳纳米管在导电高分子复合材料中具有巨大的应用潜力。
本文将对碳纳米管在导电高分子复合材料中的应用进行研究和探讨。
一、碳纳米管的特性和优势碳纳米管是一种由碳原子构成的中空管状结构，在碳纳米管中，碳原子呈现出六角形排列的晶格结构。
碳纳米管具有高度的机械强度、优异的导电性能以及独特的化学和物理性质。
其导电性能远远超过传统的导电材料，如铜和铝。
此外，碳纳米管还具有优异的热导性能、光学性能和化学稳定性。
这些优异的性能使得碳纳米管成为导电高分子复合材料中不可或缺的一部分。
二、碳纳米管在导电高分子复合材料中的应用1. 导电聚合物复合材料碳纳米管可以与导电聚合物相结合，形成导电聚合物复合材料。
导电聚合物复合材料具有良好的导电性能和力学性能，可以广泛应用于柔性电子器件、传感器和电热器件等领域。
碳纳米管的添加可以显著提高导电聚合物复合材料的导电性能，使其达到工业应用的要求。
2. 导电涂料碳纳米管可以与有机溶剂或水相分散剂相结合，形成导电涂料。
导电涂料可以用于电磁屏蔽、防静电、触摸屏和导电电路板等应用领域。
碳纳米管的添加可以提高导电涂料的导电性能和机械强度，同时保持其良好的耐腐蚀性和光学透明性。
3. 传感器碳纳米管作为导电材料在传感器领域有着广泛的应用。
碳纳米管与高分子基底的复合结构可以形成高灵敏度和高稳定性的传感器。
例如，碳纳米管可以用于制备压力传感器、光学传感器和化学传感器等。
4. 生物医学应用由于碳纳米管具有优异的生物相容性和生物活性，因此在生物医学领域也有着广泛的应用。
碳纳米管可以用于细胞成像、癌症治疗和组织工程等方面。
碳纳米管的添加可以显著提高生物医学材料的导电性能和生物活性，同时减少毒性和副作用的产生。
三、碳纳米管在导电高分子复合材料中的挑战和展望尽管碳纳米管在导电高分子复合材料中具有巨大的应用潜力，但仍然面临一些挑战。
聚酰亚胺和碳纳米管复合材料的应用
02
聚酰亚胺和碳纳米管复合材料的性能
电学性能
总结词
聚酰亚胺和碳纳米管复合材料具有优异的电学性能，能够满足多种应用需求。
详细描述
聚酰亚胺作为一种绝缘材料，具有高电绝缘性和低介电常数，而碳纳米管具有优良的导电性能。通过复合，可以 获得既具有良好绝缘性能又具有优异导电性能的复合材料，在电子器件、集成电路、柔性电子等领域有广泛应用。
碳纳米管简介
碳纳米管是一种由单层或多层石墨片卷曲而成的无缝管状结构，具有极高的强度 、良好的导电性和热稳定性等特点。
碳纳米管在复合材料、电池、传感器等领域有广泛应用。
聚酰亚胺和碳纳米管复合材料的合成方法
通过溶液混合法、熔融混合法、化学气相沉积法等方法将聚 酰亚胺和碳纳米管进行复合，制备出聚酰亚胺和碳纳米管复 合材料。
详细描述
聚酰亚胺具有较高的拉伸强度、模量和韧性，而碳纳米管具有极高的抗拉强度和弹性模量。通过复合 ，可以获得具有优异机械性能的复合材料，适用于承受各种外力作用的场合，如结构材料、耐磨材料 、体育器材等领域。
化学稳定性
总结词
聚酰亚胺和碳纳米管复合材料具有良好的化学稳定性，能够耐受多种化学物质的侵蚀。
详细描述
聚酰亚胺作为一种高性能聚合物，具有良好的绝缘性、 高温稳定性、优良的机械性能和加工性能。碳纳米管则 具有优异的导电性能、高强度和轻质特性。将聚酰亚胺 和碳纳米管结合形成复合材料，可以充分发挥两者的优 势，在电子器件领域中用于制造高性能的电子元器件、 集成电路、柔性电子器件等。这种复合材料能够提高电 子器件的导电性能、机械强度、耐高温性能以及降低能 耗，从而提升器件的整体性能和稳定性。
流动场下碳纳米管／半结晶性聚合物复合材料的最新研究进展
２ ０ １ ３年 第 ２ ５ 卷 第 ６ 期
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Ｍ ｏＤＥＲＮ ＰＬＡ ｒＩ ＣＳ ＰＲＯＣＥＳＳ Ｉ ＮＧ ＡＮＤ ＡＰＰ ＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
流 动 场 下 碳 纳 米 管／ 半 结 晶性 聚 合 物 复 合 材 料 的 最 新 研 究 进 展
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ｍａ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍ ｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｉ ｓ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ Ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｏ ｆ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ —
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｆ ｌ ｏ ｗ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｎ ａ ｎ ｏ ｔ ｕ ｂ ｅ ｓ ／ ｓ ｅ ｍｉ — ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｅ ｐ ｏ ｌ ｙ —
碳纳米管填充聚合物共混体系导电性能的研究进展
对于复合型导 电高分子材料，目前可供选择的导 电性物质一般包括导电聚合物、复合型导电填料 、金
属 系和 炭 系导 电填料 ，其 中炭 系导 电填料 应 用最 为 广
复合型导电高分子材料的制备方法包括溶液复合
法 、原位聚 合物 法和熔融 复合法【，其 中熔融复 合法是 ２ Ｊ
泛 ，包括炭黑、石墨、碳纤维和碳纳米管等。碳纳米
电弧设备中生长的球状碳分子时意外发现的 。Ｃ Ｔ Ｊ Ｎ ｓ 按 照 石 墨烯 片 的 层 数 分 类 可 分 为 单 壁 碳 纳 米 管
（ｎ ｌｗ ｉｄｃｒｏ ａｏ ｂｓ Ｓ Ｎ ｓ ｓ ｇ － ａｅ ａ ｎｎｎ ｔ ｅ， ＷＣ Ｔ） ｉ ｅ ｌ ｂ ｕ 和多壁 碳纳 米管 （ ｕ ｉｗ ｌｄ ａ ｏ ｎｔ ｅ， ｍ ｌ— ａｅ ｒ ｎ ａｏ ｂ ｓＭＷＣ Ｔ ） Ｎ ｓ ｔ ｌ ｃｂ ｎ ｕ Ｎ ｓ。Ｃ Ｔ
Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｒｏ ａ ｏｕ ｅ ；ｐ ｌｍｅ ｌｎ ｓ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉｓ ｉｅｉｓ ｅｅｔｉａ ｃ ｎ ｕ ｔ ｉ ｙｗｏ ｄ ： ａｂ ｎｎ ｎ ｔｂ ｓ ｏｙ ｒ ｅ ｄ ；ｔｅｍｏ ｙ ａ ｃ ；ｋｎ ｔ ； ｌｃｒｃｌ ｏ ｄ ｃｉ ｔ ｂ ｃ ｖｙ
导电高分子一般分２ 一种是结构型导电高分子 ， 种， 另一种是复合型导电高分子。 结构型导电高分子是高分 子结构本身或经过掺杂之后具有导 电功能的高分子材
ｄ ｃｓｅ，ｎ ｌ ｉｇｔ ｔｒ ｔ ｎｂｔ ｅ ａｂ ｎｎｎ ｔ ｅ ｎ ｅｐ ｌ ｒ ｏ ｐ ｎ ｎ （ ｅｍ ｄ ｎｍｉ ）ｔｅ ｉ ｕｓｄ ｉ ｕ ｎ ｅｉ ｅａ ｉ ｅ ｓ ｃｄ ｈ ｎ ｃｏ ｗｅｎｃｒｏ ａｏｕ ｓ ｄｔ ｏ ｍｅ ｍ ｏｅｔ ｔ ｒ ｏ ｙ ａ ｃ ， ｂ ａ ｈ ｙ ｃ ｓ ｈ ｓ ｈ ｍ ｘｎ ｑ ｅｃ ｎ ｍｅ ｋｎｔ ｓ ａｄｔ ｉ ｏｉ ｆ ａｈ ｏ ｍｅ．ｏ ｌｅ ｏｋ ｅ ｅ ｉ ｅ ． ｉｉ ｓ ｕｎｅ ｄ ｉ （ｉｅ ｃ） ｎ ｅ ｓ ｓｙｏ ｃ ｌ ｒＳ ｍｅ ｅ ｔ ｗ ｒｓ ｒ ｒｖｅ ｄ ｇｅ ａ ｔ ｉ ， ｈｖｃ ｔ ｅ ｐ ｙ ｒａ ｄ ａ ｗ
注射成型多层碳纳米管和聚苯乙烯复合材料的电导率和电磁干扰屏蔽特性
相比于其他两种型腔，使用了边缘浇口的型腔#1显示出了最小的体积电阻率。值得一提的是，在型腔#1和型腔#2的比较中（分别采用边缘浇口和扇形浇口），采用边缘浇口的型腔制品的体积电阻率（#1）比采用扇形浇口的型腔的制品的体积电阻率（#2）要小。
试样沿流动方向的电阻率如图4所示。测量平行于流动方向的电阻率时，使用从浇口附近切下的2.00mm厚的切片。应指出的是，测量型腔#3的试样的电阻率时要从平行于试样长边处切片。与试样厚度方向的电阻率类似，在平行于流动方向上我们可以测量到相差7个数量级的体积电阻率。在注塑成型试样中，采用工艺参数#14，型腔#1得到的体积电阻率最大（2.29×1012）；采用工艺条件#9，#2型腔得到最小体积电阻率（1.58×104）。
注塑过程中的剪切流，显著影响着复合材料中碳纳米管的取向度。它可以减小纤维之间接触的概率，从而将渗透阀值提升到更高的聚合物浓度水平[6,8,9]。当期待获得高导电性的制品时，这是注塑成型的一个劣势。但是当期望得到碳纳米管在特定方向的高度取向时，这就成了注塑成型的一个优势。
一些研究人员已经研究过碳纳米管在注塑成型制品中的取向状况。Abbasi等人[8]使用不同的成型路线研究了碳纳米管在聚碳酸酯中的取向状况，得出的结论是：相比于压缩成型，使用微注射成型能获得碳纳米管的高度取向，并且由此导致了更高的渗透阀值。Villmow等人[6]研究了工艺参数对注塑件体积表面电阻的影响，并得出结论：熔体温度和注射速度以及它们之间的相互作用，对试样的体积电阻率有着最大影响。据我们所知，目前还没有研究报告指出模具设计对注塑件电导率的影响。
碳纳米管
碳纳米管一、简介（结构和性能）碳纳米管是一种具有石墨结晶的管状纳米碳材料，分为单壁碳纳米管（SWCNT）和多壁碳纳米管（MWCNT）两种，直径在纳米量级，具有很高的长径比。
单壁碳纳米管由单层石墨卷成柱状无缝管而形成，是结构完美的单分子材料。
多壁碳纳米管可看作由多个不同直径的单壁碳纳米管同轴套构而成。
单壁碳纳米管根据六边环螺旋方向螺旋角的不同，可以是金属型碳纳米管也可以是半导体型碳纳米管。
碳纳米管具有典型的层状中空结构特征,构成碳纳米管的层片之间存在一定的夹角碳纳米管的管身是准圆管结构，并且大多数由五边形截面所组成。
管身由六边形碳环微结构单元组成, 端帽部分由含五边形的碳环组成的多边形结构，或者称为多边锥形多壁结构。
是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口）的一维量子材料。
它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。
层与层之间保持固定的距离，约为0.34nm，直径一般为2～20nm。
多壁碳纳米管的电性能和单壁碳纳米管相近。
金属型单壁碳纳米管和金属型多壁碳纳米管碳纳米管均是弹道式导体。
大电流通过不产生热量每平方厘米最大电流密度可达10安培。
碳纳米管也是优良的热传导材料。
多壁碳纳米管的热传导系数超过3000W/m.K，是很好的超导材料。
单壁碳纳米管的超导温度和直径相关，直径越小超导温度越高。
直径1.4nm时超导温度为0.55K，直径0.5nm时超导温度为 5K，直径0.4nm时超导温度为20K 。
碳纳米管还有非常好的力学性能。
小直径的单壁碳纳米管不但坚硬而且强度很高，是目前发现的唯一同时具有极高的弹性模量和抗拉强度的材料。
单壁碳纳米管的弹性模量和抗拉强度分别达到0.64TPa和 37Gpa。
多壁碳纳米管的弹性模量和抗拉强度分别达到0.45TPa和 1.7Gpa。
碳纳米管的抗拉强度可达钢的100倍同时密度只是钢的1/6。
二、碳纳米管的制备方法目前常用的碳纳米管制备方法主要有：电弧放电法、激光烧蚀法、化学气相淀积法（碳氢气体热解法），固相热解法、辉光放电法和气体燃烧法等以及聚合反应合成法。
碳纳米管-聚乙烯复合材料的介电性能
碳纳米管-聚乙烯复合材料的介电性能唐萍;张荣;陈志强;胡云平;宾月珍【摘要】采用熔融共混及模压的方法制备了碳纳米管(CNT)-高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,并用介电谱仪研究了逾渗值附近的导电填料对复合材料体系在不同温度、频率条件下的介电常数、介电损耗、交流电阻率的变化规律.结果表明:复合材料的介电常数、介电损耗均随CNT质量分数增加而逐渐增大;在频率为103～106Hz,温度为40～130℃时,HDPE基体的介电常数随频率和温度的变化较小,而添加CNT 填料的复合材料的介电常数随频率和温度的增加而略微降低.当w(CNT) ＜0.5％时,复合材料的交流电阻率表现出对频率的强烈依赖性;而当w(CNT)＞0.5％时,在低频处表现出直流特性,在高频处显示出交流电阻率的降低.【期刊名称】《功能高分子学报》【年(卷),期】2016(029)003【总页数】6页(P290-295)【关键词】碳纳米管;高密度聚乙烯;复合材料;介电性能【作者】唐萍;张荣;陈志强;胡云平;宾月珍【作者单位】大连理工大学高分子材料系,辽宁大连116024;湖北工业大学材料科学与工程系,武汉430068;大连理工大学高分子材料系,辽宁大连116024;大连理工大学高分子材料系,辽宁大连116024;大连理工大学高分子材料系,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】O06随着电子、信息工业的快速发展,对质轻、储能密度高的大功率电容器的需求越来越多,而这需要高介电材料作为电荷载体。
传统的高介电材料主要为铁电陶瓷材料,此类材料的介电常数可达到2 000甚至更高,但缺点是脆性大、加工温度高[1]。
近年来,以碳材料(如碳纳米管、炭黑、石墨烯以及碳纤维)导电粒子填充的聚合物基复合材料由于具有易加工、介电常数高等优良性能,成为制备高介电常数材料的一种趋势[2-6]。
孙莉莉等[2]采用熔融共混法制备了碳纳米纤维(CNF)-高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,当CNF的质量含量为20%时,介电常数可达580(103 Hz)。
pvrcarbon 用法 -回复
pvrcarbon 用法-回复什么是pvrcarbon？pvrcarbon 是一种新型的材料，是由聚合物和碳纳米管混合而成的复合材料。
这种材料具有轻量、高强度、耐磨、耐高温等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑结构等领域。
如何制备pvrcarbon？制备pvrcarbon 的第一步是选取合适的聚合物和碳纳米管，通常选择具有良好力学性能和热稳定性的聚合物，并与高质量的碳纳米管进行混合。
接下来，可以通过溶液共混、热压、挤出成型等方法将聚合物和碳纳米管充分混合，并将其形成所需的形状。
最后，通过烘干和固化等工艺将制备好的复合材料进行后处理，以使其具有更好的力学性能和稳定性。
pvrcarbon 的特点和优势是什么？pvrcarbon 具有多种特点和优势。
首先，它具有轻量化的特点，相对于传统的金属材料来说具有更轻的重量。
其次，pvrcarbon 具有高强度和高刚性，能够承受较大的载荷并保持结构的稳定性。
此外，pvrcarbon 还具有优异的耐磨性和耐高温性能，可以在恶劣环境下使用。
而且，pvrcarbon 还具有良好的导电和导热性能，使其在电子器件、热管理系统等领域有广泛的应用前景。
pvrcarbon 的应用领域有哪些？由于pvrcarbon 具有如此多的优点，它在多个领域有广泛的应用。
首先，pvrcarbon 在航空航天领域有着重要的作用，可以用于制造轻量化的飞行器、火箭、卫星等。
其次，pvrcarbon 还可以应用于汽车制造领域，可以用于制造车身结构、内饰件和发动机部件等。
另外，pvrcarbon 还可以用于建筑结构领域，可以制造轻质且强度高的建筑材料，提高建筑物的抗震性能。
此外，pvrcarbon 还可以应用于电子器件、医疗器械等领域，以及一些特殊的应用场景，如海洋工程和石油钻探等。
pvrcarbon 的发展前景如何？随着技术的不断进步和应用领域的扩大，pvrcarbon 的发展前景应该是非常广阔的。
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碳纳米管/聚合物复合材料的制备及应用现状***（***大学，材料科学与工程学院，安徽，***）摘要：本文综述了三类碳纳米管—聚合物复合材料的制备方法，碳纳米管/复合材料的力学、光、电化学等性质，以及当前研究的焦点和存在的问题，侧重讨论碳纳米管与聚合物相互作用的机理，并展望两类复合材料的应用前景。
关键词：碳纳米管聚合物复合材料Carbon Nanotube/Polymer Composites and Applications***(School of Materials Science and Engineering,*** , ***,Anhui,China)Abstract: A review on the fabrication and the properties of three types of carbon nanotube-polymer composites，suchas the mechanical properties，nonlinear optical properties and conductibility is given in this paper. The study focus，aswell as the defects about the composites have been mentioned. The interaction mechanism of carbon nanotubes-polymersis discussed and the application prospect of two types of composites is envisaged.Key words: carbon nanotubes；polymers；composites复合材料，根据国际标准化组织所下的定义，由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料，但复合材料的性质却不是各个组分性能的简单加和，而是在保持各个组分材料的某些特点的基础上，具有组分间协同作用所产生的综合性能纳米级复合材料是指两种或两种以上的固相组成，其中至少有一相物质在一维方向处于纳米级范围，即接近分子水平的微粒。
因纳米复合材料分散相尺寸介于宏观与微观之间，将给材料的物理化学性质带来特殊的变化。
碳纳米管复合材料是纳米复合材料的一种，目前研究的CNTs复合材料主要有：金属或陶瓷基CNTs复合材料、金属或金属氧化物填充CNTs复合材料、储氢CNTs复合材料、聚合物基CNTs复合材料等f301。
CNTs因其具有超强的力学性能、高的导电性和导热性、大的比表面积和优异的吸附性能以及显著的界面效应等特性己引起科学工作者的高度重视，并将其作为一种功能材料与其它物质进行复合，形成具备各种性质的功能CNTs复合材料。
聚合物基CNTs复合材料是指以聚合物作为基体，CNTs为增强基通过一定的加工方法使CNTs分散于聚合物中，从而提高聚合物的综合性能的一类复合材料。
聚合物基复合材料具有优良的机械力学性能和电学性能、可设计性强、抗疲劳性能好以及成型工艺较简单等优点，在很多领域中有广泛应用。
自从1991 年碳纳米管(CNTS)被发现以来，其独特的结构和性能在科学界掀起了一个研究热潮。
由于碳纳米管与聚合物的结构相近又具有优良的力学、电学等性能，将之与高分子材料进行复合，能获得具有较高强度或导电性能的纳米复合材料[1,2]这些材料有望用于汽车制造、房屋建筑、电子制造业等重要产业。
目前这方面的研究已取得了一定的进展。
文献报道的碳纳米管-聚合物复合材料，依据主客体的不同可分为两类：第一类是以聚合物为主体，碳纳米管作为填充材料，主要是针对导电聚合材料，目的是为了改善导电聚合物的力学和导电等性质。
导电聚合材料具有质轻、导电性能好、耐腐蚀等优点，是一类有很大发展前途的导电材料。
另一类是以碳纳米管为主体，把聚合物修饰在碳纳米管壁上，以增加碳纳米管的溶解度，使碳纳米管的光电性质的应用和作为化学试剂在溶液中进行化学操纵得以实现。
图l lijimalz J 1991年发现的碳纳米管1 碳纳米管聚合物复合材料的制备方法1.1 共混法该法是通过机械方式，或者通过溶液、乳液、熔融等形式直接将碳纳米管与基体聚合物共混，并利用碳纳米管上的官能团与有机相的亲和力达到有机物与无机物复合的目的。
李旭华等人发现[3]发现超高分子量聚乙烯掺杂少量碳纳米管后，其电阻率显著降低。
I.MuSa 等[4]利用溶液共混的方法，将聚(3-辛基噻吩) 溶解于氯仿中，再与超声分散过的多壁碳纳米管共混，制得聚(3-辛基噻吩)/碳纳米管复合材料。
总之，共混法简单易行，对碳纳米管体积分数等便于控制，但不易实现碳纳米管在聚合物中的均匀分散，对碳纳米管进行表面修饰可以改善其在复合材料中的分散性。
1.2 原位聚合法( 在位分散聚合法)此法是先将碳纳米管与聚合物单体均匀分散，再引发单体聚合从而生成复合物材料的过程，也有利用碳纳米管T键或其表面的官能团参与聚合达到与有机相复合的目的。
贾志杰[5]等将己内酰胺、胺基己酸一起放入反应器，聚合一段时间后再加入碳纳米管，最后得到了较高强度和韧性的复合材料，碳纳米管与聚甲基丙烯酸甲酯之间形成了较强的复合界面。
原位聚合法可以水相或油相为反应介质，与共混法相比，该法可以较容易地实现碳纳米管在复合材料中的均匀分散，而且聚合物一次聚合成型，不需热加工，避免了由此产生的降解。
原位聚合最大的特点是可以避免前面两种方法可能引起的碳纳米管在聚合物体系中分散不均匀的现象，但是此方法制备的聚合物由于碳管的封端作用使制备的聚合物长链一般很短，分子量较小。
碳管的取向问题仍没有得到解决。
1.3 溶胶-凝胶法这种方法自2O世纪80年代以来就被用于制备含有无机纳米粒子的纳米聚合物复合材料, 该法有以下几种情况[6]:（1）将前驱物溶解在事先制好的聚合物溶液中, 使前驱物经催化水解形成半互穿网络；（2）将前驱物和单体溶解, 让水解和单体聚合同时发生, 该法可使一些完全不溶的聚合物均匀嵌入无机网络中；（3）在聚合物或单体中引入能与无机组分形成化学键的基团, 增加有机与无机组分之间的相互作用。
溶胶-凝胶法的优点是条件温和, 两相分散均匀, 能掺杂大量的有机物或无机物, 并可控制组分的比例; 易加工成型, 可以制备高纯度和均匀度的复合材料该法目前存在的最大问题是在凝胶干燥过程中, 因溶剂、小分子、水的挥发等可能导致材料收缩脆裂。
迄今为止, 国内外关于用这种方法制备含碳纳米管聚合物复合材料的报道很少。
2 碳纳米管对聚合物材料的改性应用目前碳纳米管聚合物复合材料的研究重点，是如何利用碳纳米管的优良特性达到材料的增强, 或实现提高材料的导电性、电磁屏蔽性和光电子发射性能等目的用碳纳米管制备复合材料的最大优点是易于加工成型, 纳米碳管的密度较低, 长径比较高(一般大于1OOO), 用作聚合物的填料时, 体积含量可比球状填料少很多试验发现碳纳米管比碳纤维硬且脆性低, 用多壁碳纳米管与聚合物制成的复合材料其断裂前的变形率较炭纤维的同类制品大高模量和高弹性应变使碳纳米管有望成为复合材料潜在的增强剂在由松散结合的纳米管做成的复合材料中, 一根纤维的失效几乎不导致相邻纳米管的过载, 因此能将载荷有效地传递到纳米管上实现增强的目的。
爱尔兰都柏林Trinity 学院研究表明, 在塑料中加2%～3%的多壁碳纳米管可使导电率大大提高。
英国剑桥大学开展的一项研究发现, 将碳纳米管分散于一种环氧树脂中, 极低的添加量就能产生较高的导电率。
碳纳米管含量为1O%的各种工程塑料如聚碳酸酯、聚酰胺等的导电率均比用炭黑等作填料时的高, 该类复合材料有可能在汽车车体上得到广泛应用。
用1O%的多壁碳纳米管作填料可使聚合物PmPV 的导电性提高1O个数量级 Sandler等[7]发现碳纳米管添加量只有O.1% 的环氧树脂复合材料可用作静电屏蔽材料, 用少量碳纳米管代替炭黑可使复合物的导电性提高到6×1O-3S/m 碳纳米管聚合物复合材料的一个极有潜力的应用就是实现对手机和电脑等电磁辐射的屏蔽。
碳纳米管在聚合物中的取向应符合材料受力的要求。
研究表明通过一定的加工可以改善碳纳米管在聚合物中的取向，从而进一步改善复合材料的性能。
Jin L. 等[8]将多壁碳纳米管溶解于一种热塑性聚合物溶液中通过蒸发干燥制备出碳纳米管呈无序分散状态的薄膜，然后在其软化温度之上加热并用恒定负荷进行机械拉伸，使其在负荷下冷却至室温，发现通过机械拉伸复合物可以实现碳纳米管在复合物中的定向排列。
3 碳纳米管/聚合物的应用碳纳米管的出现的引起世界范围的极大关注，其主要原因在于它所具有的优异的(力学、电学、磁学、催化方面等)性能。
碳纳米管聚合物是一种多功能材料，通过不同的制备及表面修饰后可以获得某些特定的性质，可满足电子、航天、生物医学及化工等方面的需要。
[9](1)力学性能基于纳米碳管的优良力学性能可将其作为结构复合材料的增强剂。
研究表明，环氧树脂和纳米碳管之间可形成数百MPa的界面强度除做结构复合材料的增强剂外，纳米碳管还可作为功能增强剂填充到聚合物中，提高其导电性、散热能力等如：在共轭发光聚合物中添加纳米碳管后，不但其导电率大大提高，强度也得到了改善。
同时纳米碳管在纳米尺度散热，避免了局部形成的热积累，可防止共轭聚合物中链的断裂，从而抑制聚合物的光褪色作用。
纳米管在镍、玻璃、钛、铬、石墨、钨等材料上形成阵列式结构，制造各种用途的场发射管。
（2）热性能碳纳米管具有极好的热稳定性，小于973 K温度下在空气中基本不发生变化。
碳纳米管在一维纳米尺度散热，是一种良好的热导体。
将其应用在聚合物材料中，由于它比表面积大，表面原子数多，且表面缺陷以及少量化学键与聚合物分子链结合，从而与聚合物分子链之间形成较强的作用力，可以提高聚合物材料的耐热性。
另外，碳纳米管的螺旋结构也在一定程度上阻碍了分子链的运动，提高了聚合物的热稳定性。
苏志强等[10]利用碳纳米管的耐热性，制备了耐热型的碳纳米管/酚醛树脂复合材料，并用透射电子显微镜和热分析仪对其微观结构和热性能进行了研究。
结果表明，碳纳米管可以显著提高酚醛树脂的耐热性，其含量越大，酚醛树脂的耐热性越好。
但碳纳米管含量过大时分散性较差，耐热性增加并不显著。
聚合反应前对碳纳米管进行表面处理，用溶剂洗去碳纳米管表面的低分子裂解产物，使碳纳米管在改性酚醛树脂中分散得较均匀，如果再进行超强力振荡，则碳纳米管分散效果更好，树脂的耐热性会显著提高。
(3)功能性由于碳纳米管比表面积大，表面活性高，可用作各种敏感功能材料元件，改善响应速度，增强敏感度，且形体小、能耗低、功能多用碳纳米管修饰电极可提高对H+等的选择性，从而制成电化学传感器。