超声分散法制备碳纳米管/云母复合导电粉研究
本文采用超声分散法制备了碳纳米管/云母(MWCNTs/mica)复合导电粉。首先将碳纳米管分散在水中形成MWCNTs悬浮液，将粒度小于15μm的白云母粉用聚乙烯醇或聚丙烯酰胺进行修饰，然后再分散在水中形成云母粉悬浮液。将MWCNTs悬浮液滴加到云母粉悬浮液中，搅拌下混合，混合完成后静置，使MWCNTs吸附在云母表面。MWCNTs/mica在混合液中沉淀析出，过滤后得到复合导电粉。采用751G紫外分光光度计、SEM、XRD、EM-Ⅱ多功能体积电阻率测试仪等分析测试手段来评价MWCNTs的分散效果及复合导电粉的导电性能。
针对MWCNTs相互缠绕，在溶剂中难于分散的特点，以水作分散介质，对影响MWCNTs分散的各种因素如分散剂种类、分散剂用量、超声时间和功率、分散介质进行了详细研究。研究结果表明，分散剂、超声震荡处理均能明显改善MWCNTs在水中的分散效果。在分散剂与MWCNTs的质量比超过1∶1时，MWCNTs在水中能取得较好的分散效果。而延长超声时间和增大超声功率同样有利于MWCNTs的分散。研究还发现，当超声时间由5min延长至20min后，MWCNTs悬浮液的紫外吸收强度由0.94增加到1.69，吸收强度提高80％，表明MWCNTs得到更好地分散。
聚合物对云母的修饰在复合导电粉的制备过程中起了重要作用。结果表明，在MWCNTs含量为1.0wt％时，若不使用PVA对云母进行处理，复合导电粉的体积电阻率为2.0×104Ω·cm，而云母经过PVA处理后，复合导电粉的体积电阻率降低到86.6Ω·cm。
用MWCNTs、气相生长碳纤维(VGCF)以及乙炔黑(AB)三种不同材料作导电填料制备了复合导电粉，通过对比复合导电粉的导电性能发现，由于MWCNTs长径比大，直径小，容易形成导电通路，使得MWCNTs/mica复合导电粉的体积电阻率最小，导电性能最好。结果表明，当MWCNTs含量为3.0wt％时，MWCNTs/mica复合导电粉的体积电阻率可达4.7Ω·cm。
多壁碳纳
中国科学院成都有机化学研究所
硕士
物理化学
瞿美臻
2007
中文
TB383;TB332
60
2011-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）