李佳倫

摘 要：隨著碳納米管高分子復合材料被廣泛應(yīng)用，但是還存在碳納米管結(jié)構(gòu)難以調(diào)控和性能無法得到保證問題，制備取向碳納米管高分子復合材料新方法，可以互動膜狀和纖維狀復合材料。本文通過對于化學氣相沉積方法合成研究，提高對于高質(zhì)量碳納米管陳列，具有非常普遍的適用性，同時通過對于物理性能研究，要對碳納米管復合材料機械強度和導電率數(shù)據(jù)分析，保證碳納米管高分子材料作為新型電極太陽能電池合理應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：碳納米管；高分子；復合材料；制備應(yīng)用

一、碳納米管高分子新型復合材料制備概念

碳納米管是由石墨片層卷繞形成的中空管，根據(jù)層數(shù)不同，可以分為單壁和多壁碳納米管，獨特的結(jié)構(gòu)賦予了碳納米管的力學和店里學性能，需要合理提高楊氏量和拉伸強度，同時要對于碳納米管的結(jié)構(gòu)材料、電子器件和生物醫(yī)藥化學特性合理認識。有效的解決制備碳納米管復合材料，提高分子復合形成宏觀尺度認識，通常情況下碳納米管之間會有微小的結(jié)構(gòu)差異變化，需要重視對于碳納米管高分子復合材料大規(guī)模制備管理，提高材料的高強度、高電導率和高熱穩(wěn)定性，從而保證材料柔和性、低成本和容易加工特點，實現(xiàn)復合材料高效作用，提高復合材料碳納米管制備抗靜電性，提高產(chǎn)品機械性能，保證材料結(jié)構(gòu)合理性。

二、取向碳納米管高分子復合材料制備方法

1.制備主要方法可以分為三種辦法，溶液混合、熔融混合和原位合成，這些方法都被廣泛應(yīng)用，但是還面臨很多挑戰(zhàn)，碳納米管在高分子無規(guī)聚集，使得復合材料無法充分被利用，需要不斷提高對于碳納米管優(yōu)異性能，防治出現(xiàn)拉伸強度和電導率過高問題。如果出現(xiàn)嚴重影響和限制碳納米管高分子復合材料，需要提高對于外加電場、機械拉伸、旋轉(zhuǎn)澆鑄和靜電紡絲技術(shù)，還要及時解決碳納米管無規(guī)聚集問題，提高對于碳納米管取向性認識，如果碳納米管取向度和結(jié)構(gòu)可控性不能得到保障，需要合理對于復合材料性能提高認識。

2.隨著課題對于碳納米管陣列和纖維材料認識，需要不斷提高對于碳納米管高度取向排列分析，結(jié)合取向碳納米管材料模板，實現(xiàn)對于高認字溶液熔融，提高對于試驗參數(shù)陣列可紡性規(guī)律認識。在制備高質(zhì)量可紡性陣列和碳納米管基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對于電學性能取向復合材料認識，提高新型電極太陽能電池應(yīng)用管理。

三、取向碳納米管高分子新型復合材料制備方式

1.首先要做好對于可紡碳納米管陣列制備工作，通過常壓化學氣相沉積方法制備，一般長度要至少能夠超過一米，制備可紡碳納米管陣列過程中，一般需要三個復合要求，碳納米管管徑分布、合適的碳納米管密度和干凈的碳納米管表面，這些參數(shù)都可以通過改變催化劑方式，實現(xiàn)對于規(guī)劃及粒子有效的控制管理，減少無定形碳納米管。

2.利用催化劑制備主要是通過化學氣相沉積法制備碳納米管陣列方式，常用的催化劑包括鐵和鈷，同時還要進一步提高對于基地和催化劑引入三氧化二鋁緩沖，防止出現(xiàn)高溫催化劑納米粒子之間相互作用。在使用鐵催化劑中，可以通過鐵和三氧化二鋁通過電子蒸發(fā)制備方式，基底表面是硅片，通過試驗發(fā)現(xiàn)，對于腔體絕對壓力要合理控制好可紡陣列，提高質(zhì)量催化劑制備，深入研究制備催化劑生長碳納米管。

3.沉積速率越慢情況下催化劑膜就會越均勻，同時也非常適合真毒碳納米管陣列，通過試驗發(fā)現(xiàn)，蒸鍍速率太低時候，得到催化劑不能正常生長，需要對于影響催化劑表面形貌和粗糙沉積膜實現(xiàn)密度規(guī)整管理。如果出現(xiàn)影響催化劑膜裂解問題，要提高蒸鍍速率，制備過程中及時滿足催化劑使用，在體系中適當提高對于三氧化二鋁沉積速率，鐵的最佳蒸鍍速率一般是0.5a/s。

4.另一個就是催化劑厚度問題，對于碳納米管陣列可紡性需要提高對于三氧化二鋁無規(guī)和多孔特點認識，提高鐵膜裂解顆粒，鐵膜厚度直接影響到顆粒大小，需要合理提高對于鐵膜密度認識。厚膜產(chǎn)生可以得到較大密度顆粒，形成鐵顆粒密度如果降低陣列，需要不斷提高聚集顆粒大小。

四、取向碳納米管高分子新型復合材料制備影響因素

1.氣體的通入順序會直接影響到化學氣相沉積制備，需要提高對于碳納米管陣列使用，氣體主要包括氬氣、氫氣和乙烯等，氬氣屬于惰性氣體，氫氣可以用于還原鐵膜，使鐵膜裂解成顆粒形狀，催化劑沉積也屬于無定形碳脫落。生長過程中氫氣和乙烯氣體通入順序?qū)τ陉嚵锌杉徯杂泻艽笥绊?。在升溫過程中需要提高鐵膜升溫過程裂解均勻管理，保證碳納米管達到合理溫度，實現(xiàn)鐵膜顆粒發(fā)生良好聚集，通過掃描電鏡觀察可以提高對于溫度冷熱催化劑管理。

2.升溫速率和生長時間也是影響碳納米管高分子復合材料制備問題，如果沒有發(fā)生陣列需要提高可紡性，同時還需要不斷提高多數(shù)情況對于催化劑顆粒裂解，根據(jù)生長時間和反應(yīng)溫度對于陣列分析，提高碳納米管表面干凈，獲得高性能碳納米管材料，保證生長時間和反應(yīng)溫度提高，對于導致無定形雜質(zhì)問題，要合理管理。

五、結(jié)語

碳納米管高分子復合材料已經(jīng)被廣泛研究和使用，長期備受關(guān)注，但是同時也存在很多挑戰(zhàn)，比如碳納米管無規(guī)聚集，結(jié)構(gòu)難以調(diào)控，性能上也無法滿足需要。需要提出制備取向碳納米管高分子復合材料新方法，獲得膜狀和纖維狀復合材料，制備長期關(guān)鍵化學氣相復合材料沉積，提高碳納米管陣列。碳納米管取向復合材料還存在一定機械強度和導電率數(shù)量級區(qū)別，需要不斷提高對于碳納米管高分子復合材料電極太陽能電池應(yīng)用管理，從而保證對于碳納米管高分子復合材料制備管理。

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