连续碳纳米管薄膜及其复合材料的制备与性能研究.docx

连续碳纳米管薄膜及其复合材料的制备与性能研究 引言 碳纳米管（Carbon nanotubes，CNTs）是一种具有优异机械、热学等性能的纳米材料，具有广泛的应用前景。近年来，研究人员对CNTs进行了大量的研究，其中包括纳米片、纳米线、纳米棒等形状的CNTs。在这些形状中，连续碳纳米管薄膜（Continuous carbon nanotube films）是一种新型的CNTs形态，其具有高空间利用率、高导电性、高机械性能等优异性能，具有广泛的应用前景。 同时，CNTs与其他材料的复合，可以进一步提高CNTs的性能，创造出具有更加优异性能的新型复合材料。因此，本文将对连续碳纳米管薄膜及其复合材料的制备、性能进行综述。 连续碳纳米管薄膜的制备 电纺法制备连续碳纳米管薄膜 电纺法制备CNTs薄膜是一种常用的方法，主要是通过将CNTs均匀分散在有机溶剂中，再以适当的电压将CNTs拉伸成薄膜状。该方法具有制备工艺简单、成本较低等优点，已经被多个研究组织采用。 化学气相沉积法制备连续碳纳米管薄膜 化学气相沉积法制备CNTs薄膜是另一种常用的方法，主要是通过选择适当的碳源和催化剂，在高温氢气气氛中使CNTs沉积而成薄膜状。该方法具有CNTs质量较高、制备工艺简单等优点，已经被多个研究组织采用。 连续碳纳米管薄膜的性能 电学性能 CNTs薄膜的导电性能非常优异，可以比拟于铜。因此，CNTs薄膜被广泛应用于电子器件的制备，例如薄膜电极、晶体管等。 光学性能 CNTs薄膜的透射率和反射率与CNTs的疏松程度有关系。CNTs的疏松程度越高，CNTs薄膜的透射率越高。因此，CNTs薄膜被广泛应用于电子器件的制备，例如薄膜电极、晶体管等。 机械性能 CNTs薄膜的机械性能非常优异，例如弹性模量和抗拉强度等均较高。因此，CNTs薄膜被广泛应用于声学传感器、热电传感器等领域。并且，CNTs薄膜可以通过与其他材料的复合，进一步提高其机械性能。 连续碳纳米管薄膜复合材料的制备与性能 CNTs薄膜与聚合物的复合材料 CNTs薄膜与聚合物的复合材料已经被广泛研究，这些复合材料具有重量轻、导电、导热、抗拉强度等优异性能。然而，制备CNTs薄膜与聚合物的复合材料时，需要考虑CNTs的表面性质等因素，在控制CNTs薄膜分散均匀的同时提高其复合材料的性能。 CNTs薄膜与金属的复合材料 CNTs薄膜与金属的复合材料的制备，可以进一步提高CNTs薄膜的力学性能和稳定性。这些复合材料可以用于制备强度高、疏水性好的纤维和纸张等。 结论 CNTs薄膜及其复合材料已经成为材料科学领域研究的热点。通过不同的制备方法和复合方法，可以得到具有不同性能的CNTs薄膜及其复合材料。然而，在实际应用中，CNTs的价格较高，生产成本也较高，需要进一步的研究降低其成本，进一步提高其应用范围。