原创《高剪切分散对多壁碳纳米管VARTM用环氧树脂导电性能影响》：此文是一篇碳纳米管论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
摘 要：采用高剪切工艺促进了多壁碳纳米管（MWNTs）在环氧树脂（EP）中的分散,借助真空辅助树脂传递模塑技术（VARTM）制备出MWNTs /EP复合材料试样,并研究在制备过程中采用不同高剪切工艺参数对复合材料导电性能的影响.结果表明,在一定范围内,随着高剪切时间或转速的增加,复合材料的导电性能呈现先升高后降低的趋势.在高剪切处理时间30 min和转速22 000 r/min时分别达到了高剪切时间和转速的最佳分散阈值,当MWNTs的添加量仅为1.5%时,EP的表面电阻率可以降低约5个数量级,但继续增加高剪切的时间或转速,复合材料的导电性能均出现劣化.同时运用扫描电镜（SEM）表征了多壁碳纳米管在环氧树脂中的分散情况.
关键词：多壁碳纳米管；高剪切；环氧树脂；导电性能
中图分类号：TB302 文献标志码：A
Influence of High Shear Dispersion on Conductive Properties of MultiWall Carbon Nanotubes/VARTM Epoxy Resin Composites
LIU Hesheng,DUAN Xiangyu,LAI Jiamei
（School of Mechanical and Electric Engineering,Nanchang University,Nanchang 330031,China）
Abstract：The dispersion of multi-wall carbon nanotubes （MWNTs） in epoxy resin was facilitated with the assistance of high shear dispersing emulsifier. The MWNTs/EP composites was manufactured using vacuum assisted resin transfer molding （VARTM） technology,and the conductive properties affected by the speed and time were studied. The results showed that the conductive properties of the composite increased at first and then decreased with the increasing high shear dispersing time or speed. A threshold was captured when the high shear dispersing was 30 min and speed was 22 000 r/min. The addition of 1.5% MWNTs （wt. %） can decrease the surface resistance of epoxy resin within 5 orders of magnitude. The effect of dispersion of MWNTs in EP was also verified by scanning electron microscopy （SEM）.
Key words：multi wall carbon nanotubes； high shear dispersion； epoxy resin； conductive properties
碳纳米管自1991年被发现以来,因其特殊的结构及优异的力学、导电、导热性能,而备受关注.迅速成为一种有效的复合材料改性剂和功能材料增强体,也被认为是最理想的纳米导电填料之一,可以帮助导电高分子复合材料获得更好的导电调谐性能[1],被广泛应用于静电防护、静电喷漆、电磁屏蔽等诸多领域.环氧树脂具备优良的黏接性、耐腐蚀性及力学性能等,使其成为高分子复合材料制备中应用最多的基体树脂之一,但其电的绝缘特性也局限了它在诸多高新技术领域中的应用.Sandler等[2]通过物理搅拌使多壁碳纳米管（MWNTs）分散在环氧树脂（EP）基体中,制备出具有导电性能的碳纳米管/环氧树脂复合材料.但由于碳纳米管在聚合物基体中的分散性差及无法形成完整的导电通路,导致非导电聚合物填充碳纳米管时,通常无法获得稳定且优质的导电性能[3-4].碳纳米管因其巨大的长径比和较强的界面间范德瓦尔斯力,也容易引起制备过程中出现较严重的团聚现象,成为其产业化应用的一个巨大瓶颈.
目前实验已经证明的有效分散方法,如通过物理切割和表面功能化,可以实现碳纳米管在聚合物基体中的良好分散.例如,Mitchell等[5]通过对MWNTs的功能化,增强了和聚合物的相容性,能够更好地分散在基体中.但化学改性会引起MWNTs表面结构的破坏,降低复合材料的综合性能[6]；物理切割的方法则更加环保,且操作简便,机械剪切的施加也更容易引起MWNTs节点的断裂[7],对于将团聚的MWNTs分散具有更加实际的生产意义.Martin等[8]强调通过调整工艺参数,如剪切速率和树脂粘度等,可以宏观影响碳纳米管的团聚,特别是高强度剪切设备可以帮助碳纳米管在纯环氧树脂中更好地分散.Ren等[9]在实验中采用机械搅拌处理,获得了大小分布更加均匀的MWNTs,强度更高的机械搅拌呈现出更优的分散效果.Wu等[10]则证明高剪切分散对于聚合物基体和填料具备优良的粉碎和混合效果.Yu等[11]使用高剪切粉碎MWNTs,實现了MWNTs在聚合物基体中的精细分散.而Li等[12]进一步证明了在聚合物中,MWNTs的分散效果和混合加工过程的剪切应力密切相关,且高剪切处理过的复合材料试样,无论是弹性模量、拉伸强度及延展性均优于低速剪切条件下制备的试样.然而,现有研究只是证明了高剪切相对于低速剪切是一种更加有效的MWNTs分散手段,但就高剪切分散转速和时间对MWNTs在聚合物中分散效果的影响缺乏系统研究,特别是针对不同高剪切转速的施加效果更是罕有文献报道.
碳纳米管论文参考资料：
结论：高剪切分散对多壁碳纳米管VARTM用环氧树脂导电性能影响为关于对写作碳纳米管论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文碳纳米管价格论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
