资料显示,麻省理工学院航天工程师设计了碳纳米管“针”,它可以“穿针引线”使复合材料层间实现良好结合,单壁碳管水分散液,从而有助于制造出质量更轻、抗损伤性能更强的航天飞机。
研究人员使用碳纳米管将每一层复合材料“栓”在一起。碳纳米管中的薄卷状碳原子虽然“身形”微小,但是强度较高。他们在类胶状聚合物基体中嵌入碳纳米管“森林”,然后“压紧”碳纤维复合材料层间的聚合物基体。纳米管就像是细小的竖直排列的“针”,充当多层结构的支架,单壁碳管如何分散,在层间部位进行“缝合”。
测试结果表明,与现有复合材料相比,经碳纳米管“缝合”的复合材料强度可提升30%,在断裂前能承受更大的作用力。
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要使纳米粉体能够发挥其优异的性能,做好纳米粉体的分散是首要解决的问题,同理,合肥单壁碳管,要发挥碳纳米管的优异性能,如何均匀分散碳纳米管也是首先要解决的关键性问题。
纳米粉体的分散方法主要包括物理分散法及化学分散法两大类。零维纳米颗粒的分散方法主要包括研磨、高能球磨、超声波处理、添加表面活性剂、多种方法综合处理等。对碳纳米管的分散方法也主要由这些方法发展而来,物理分散法主要有碾磨、球磨、超声波等;化学分散法主要有添加表面活性剂、强酸强碱洗涤等;另外还可采用原位合成法制备碳纳米管复合材料。强酸强碱处理的过程也是一个碳纳米管的纯化过程和共价功能化过程。
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