碳納米管的分散及其氧化鋁基復合材料研究.pdf

1、碳納米管由于其優(yōu)異的力學性能、電學性能，它在復合材料領域中引起了廣泛的關注。目前國內(nèi)外對碳納米管復合材料的研究主要集中在與有機聚合物和金屬材料的復合，與非金屬氧化鋁的復合的研究還很少。
　　 本課題通過對碳納米管進行純化處理，并研究其在反應溶劑中的分散工藝和氧化鋁前驅(qū)體的制備工藝，采用原位反應法制備了碳納米管/氧化鋁陶瓷基復合材料，通過加入碳納米管提高氧化鋁基體的力學和電學性能。研究結(jié)果表明:
　　 (1)采用濃硝酸和混

2、酸(H2SO4/HNO3(3∶1)體積比）處理碳納米管，酸處理過的碳納米管表面都帶有-OH和-COOH官能團，混酸處理50min碳納米管在去離子水中可穩(wěn)定分散20d，并通過TEM證實了其單分散性很好。
　　 (2)空氣中400℃煅燒2h的混酸處理50min碳納米管在0.060mol/L的碳酸氫銨溶液和去離子水中的分散性都大大下降;pH值升高對碳納米管在NH4HCO3溶液中分散性沒有明顯影響，碳納米管表面ζ電位與其穩(wěn)定分散性沒有直

3、接關系;分散劑為PEG2000或SDBS且濃度為0.2g/L，碳納米管在NH4HCO3溶液中的分散穩(wěn)定性最好，隨NH4HCO3濃度增加，碳納米管分散穩(wěn)定逐漸下降。
　　 (3)采用液相法制備納米氧化鋁的前軀體，在空氣中煅燒生成氧化鋁粉體。結(jié)果表明:控制反應體系的配比過剩系數(shù)為1.4，PH值為11時，生成的碳酸鋁銨前驅(qū)體能夠?qū)崿F(xiàn)低溫煅燒成α-Al2O3，較理論煅燒溫度降低了200℃，α-Al2O3的粒徑在幾十納米左右。