【正文】 度可達(dá)幾十微米 ,多壁碳納米管直徑在幾納米到幾十納米之間 ,長(zhǎng)度卻可達(dá)幾毫米 ,層與層之間保持固定的間距 ,與石墨的層間距相當(dāng) ,約為 。 MCNaLllya 等使用微型雙螺桿共混儀共混，制備了含量 ％ 到 10wt％ 的 MWNT／ PE 復(fù)合材料，復(fù)合材料的滲濾閾值約為 wt％ 。 Barraza 等用微乳液聚合法制備了 SWNT／ PS 復(fù)合材料，其中由于碳納米管表面形成了吸附層從而提高了其分散效果，復(fù)合材料的溶解性提高，而且在SWNT 的含量達(dá)到 ％ 時(shí)，電阻率從 10^16Ω Kota等使用溶液法制備得到了 MWNT／ PS復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)在含有 2 wt％的 MWNT時(shí)，復(fù)合材料的導(dǎo)電率有了明顯的提高。而且，在溶劑增發(fā)的過(guò)程中，碳納米管將會(huì)在溶劑揮發(fā)的過(guò)程中聚集，會(huì)影響后續(xù)成品中碳納米管的分散。通過(guò)調(diào)節(jié)兩種聚合物的比例，可使這種具有雙滲流結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料在很低的 碳納米管 含量下實(shí)現(xiàn)絕緣體向?qū)щ婓w的轉(zhuǎn)變 [9]。相比滲流理論，導(dǎo)電通道學(xué)說(shuō)與隧道效應(yīng)學(xué)說(shuō)涉及導(dǎo)電本質(zhì)，側(cè)重說(shuō)明導(dǎo)電通路形成后是怎樣導(dǎo)電的，另外，二者存在很強(qiáng)的互補(bǔ)性。①如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量碳納米管的連續(xù)批量工業(yè)化生產(chǎn)。首先是改善碳納米管在聚合物基體中的分散狀態(tài)，深入研究其在聚合物基體中的取向?qū)?fù)合材料性能的影響，目的都是為了在盡量低的電滲流閾值下，使復(fù)合材料的電性能和力學(xué)、光學(xué)性能得到最優(yōu)結(jié)合。2 分散在兩相體系當(dāng)中，一相多，一相少 。 cm 電導(dǎo)率(s/cm) 日期 時(shí)間 1 0 0 20201230 12:54:28 2 0 0 20201230 12:54:47 3 0 0 20201230 12:53:15 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 4 0 0 20201230 12:53:33 5 0 0 20201230 12:53:49 分析數(shù)據(jù)（電阻率） 最大 最小 平均 最大百分變化 徑向不均勻度 平均百分變化 % % 溫度 :13℃ 濕度 :26%RH PMMA/PAN=80/20 薄圓片 (厚度≤ 4)電阻率 晶片 標(biāo)識(shí) 量程 (μ A) 電流 (μ A) 探針平均間距(mm) 直徑 (mm) 直徑修正因子 厚度(mm) 厚度修 正因子 探針間距修正因子 001 1 24 測(cè)試數(shù)據(jù) 點(diǎn)數(shù) X(mm) Y(mm) 正向電壓 (mV) 反向電壓 (mV) 電阻率 kΩ 3. 隨著 PMMA 在 PMMA/PAN/CNT 體系中含量逐漸增加 ，對(duì)其官能團(tuán)的位置并無(wú)較大影響。寫(xiě)作論文的過(guò)程無(wú)疑是最令我費(fèi)神的，剛開(kāi)始寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告的時(shí)候，思路就不是太清晰。這對(duì)今后我處理工作、生活中的事情有很大的裨益。在潘瑋老師和孫雅麗師姐的耐心指導(dǎo)下，我認(rèn)真完成了與畢業(yè)論文題目相關(guān)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)。 2. 隨著 PMMA 在 PMMA/PAN/CNT 體系中含量逐漸增加，該復(fù)合材料的導(dǎo)電性能并不是呈現(xiàn)線性變化， 而是先減小，后增加，再減小。 cm 電導(dǎo)率(s/cm) 日期 時(shí)間 1 0 0 20201230 12:34:30 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 2 0 0 20201230 12:35:26 3 0 0 20201230 12:36:49 4 0 0 20201230 12:37:28 5 0 0 20201230 12:38:15 6 0 0 20201230 12:35:59 分析數(shù)據(jù)（電阻率） 最大 最小 平均 最大百分變化 徑向不均勻度 平均百分變化 % % 溫度 :13℃ 濕度 :26%RH PMMA/PAN=50/50 薄圓片 (厚度≤ 4)電阻率 晶片 標(biāo)識(shí) 量程 (μ A) 電流 (μ A) 探針平均間距(mm) 直徑 (mm) 直徑修正因子 厚度(mm) 厚度修 正因子 探針間距修正因子 001 1 25 測(cè)試數(shù)據(jù) 點(diǎn)數(shù) X(mm) Y(mm) 正向電壓 (mV) 反向電壓 (mV) 電阻率 kΩ 藥品重量一覽表 藥品 第一組 第二組 第三組 第四組 PMMA PAN DMF CNT 試驗(yàn)過(guò)程 1, 檢查洗滌烘干儀器 。 碳納米管具有高的長(zhǎng)徑比，其結(jié)構(gòu)類似纖維，因而它的滲流閾值低，微量的碳納米管就可形成導(dǎo)電通路，所以將碳納米管加入到聚合物中可大大提高 聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)電性能 [17,18]。我國(guó)個(gè)別研究成果雖然走在了世界最前沿 ,如合成出世界最長(zhǎng)的碳納米管、高質(zhì)量碳納米管儲(chǔ)氫的研究等 ,但在納米科技領(lǐng)域的總體水平與美日歐相比 ,差距還很大。隧道效應(yīng)是理解許多自然現(xiàn)象的基礎(chǔ) [11,12]。 對(duì)于由 碳納米管 與兩種不同表面張力的聚合物所構(gòu)成的不溶混共混體系，一種雙滲流效應(yīng)。 溶液混合法需使用溶劑，特別是有機(jī)溶劑，溶劑的回收以及其本身將大大地提高生產(chǎn)成本，并且殘留的溶劑也會(huì)影響材料的性能 。其優(yōu)勢(shì)在于它提供了一個(gè)低粘度的環(huán)境，有利于碳納米管的分散，因此它在高分子基復(fù)合材料的制備和加工中應(yīng)用較廣。 范凌云等使用原位聚合法制取了 MWNT／ PMMA復(fù)合材料，研究了不同的表面活性劑對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)電性能的影響。在共混時(shí)，增大混合時(shí)的剪切速度、延長(zhǎng)混合時(shí)間均有利于提高碳納米管在基體中的分散程度；如果再延長(zhǎng)流道，將能得到碳納米管排列有序的復(fù)合材料。直徑較小的碳納米管曲率較大 ,sp3 雜化的比例也大 ,反之 ,sp3 雜化的比例較小 ,碳納米管的形變也會(huì)改變 sp2 和 sp3 雜化的比例。復(fù)合型導(dǎo)電高分子的分類主要按基體樹(shù)脂和導(dǎo)電填料的組合來(lái)定 。大量的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明 ,當(dāng) 復(fù)合體系中導(dǎo)電填料的含量增加到某一臨界含量時(shí) ,體系的電阻率急劇降低 ,電阻率 — 導(dǎo)電填料含量曲線上出現(xiàn)一個(gè)狹窄的突變區(qū)域 , 在此區(qū)域中 ,導(dǎo)電填料含量的任何細(xì)微變化均會(huì)導(dǎo)致電阻率的顯著改變 ,這種現(xiàn)象通常稱為“滲濾”現(xiàn)象 (Pereolation phenomenon) ,在突變區(qū)域之后 ,體系電阻率隨導(dǎo)電填料含量的變化又恢復(fù)平緩。而它的導(dǎo)電性的發(fā)現(xiàn)、研究及開(kāi)發(fā)則比較晚 ,直到 1977 年才發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)導(dǎo)電有機(jī)聚合物 — 摻雜型聚乙炔 ,它具有類似金屬的電導(dǎo)率。碳納米管具有高的長(zhǎng)徑比，其結(jié)構(gòu)類似纖維，因而它的滲流閾值低，微量的碳納米管就可形成導(dǎo)電通路，所以將碳納米管加入到聚合物中可大大提高聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)電性能。有關(guān)聚合物，碳納米管復(fù)合材料的研究非?；钴S 。關(guān)于電性能 ,人們一直只利用高分子材料的介電性 ,將其作為電絕緣材料使用。 對(duì)于第一個(gè)方面 ,人們是從導(dǎo)電滲濾現(xiàn)象開(kāi)始研究的。添加劑有抗氧劑、固化劑、溶劑、潤(rùn)滑劑等。碳納米管中每個(gè)碳原子和相鄰的 3 個(gè)碳原子相連 ,形成六角形網(wǎng)格結(jié)構(gòu) ,因此碳納米管中的碳原子以 sp2 雜化為主 ,但碳納米管中六角形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定的彎曲，形成空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ,其中可形成一定的 sp3 雜化鍵 ,所以它是以 sp2 雜化為主 ,也含有一定的 sp3 雜化。 熔融混合法： 熔融混合法是使用常規(guī)的加工方法如擠出、密煉，將碳納米管與熔融的熱塑性聚合物相混合的方法。 Park等以 AIBN為引發(fā)劑，采用原位聚合法制備了MWNT／ PMMA復(fù)合材料，當(dāng) MWNT的含量為 1wt％ 時(shí)，復(fù)合材料的導(dǎo)電率與純PMMA相比，提高了 9個(gè)數(shù)量級(jí)。 溶液混合法： 溶液混合法是指將聚合物和碳納米管均勻分散于一定的溶劑中，然后使溶劑揮發(fā)，從而得到復(fù)合材料的方法。 CNT／ PPA復(fù)合材料的滲濾閾值為 3vol％ ，達(dá)極限導(dǎo) 電率 (／ m)所需的碳納米管的含量為 25vol％ ；而對(duì) PPA進(jìn)行磺化處理后制得的復(fù)合材料閾值為 2vo1％ ，達(dá)到極限導(dǎo)電率 (／ m)時(shí)所需的碳納米管含量為25vol％ 。如對(duì)于 碳納米管 /聚合物導(dǎo)電中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，當(dāng) 碳納米管 的含量達(dá)到某一臨界值（即滲流閾值）時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料由絕緣體向?qū)щ婓w的轉(zhuǎn)化?？梢?jiàn) 隧道效應(yīng)是一種微觀世界的量子效應(yīng)，對(duì)于宏觀現(xiàn)象，實(shí)際上不可能發(fā)生。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 本課題研究 意義 目前 , 各國(guó)在實(shí)驗(yàn)上對(duì)碳納米管的研究方興未艾 ,并都取得了一定的成就 ,美國(guó)發(fā)明了納米秤 ,日本制成了鉑填充的碳納米管 ,德國(guó)制備出直徑為 1nm 的碳納米管。再如 ,怎樣才 能制備出性能更為優(yōu)異或能預(yù)期其性能的碳納米管復(fù)合材料。