碳纳米管在双基推进剂中的分散技术①
2011-03-13蔺向阳骞伟中潘仁明
固体火箭技术 2011年3期
蔺向阳,骞伟中,李 达,潘仁明
(1.南京理工大学化工学院,南京 210094;2.清华大学化学工程系,北京 100084;3.西安近代化学研究所,西安 710065)
0 引言
将碳纳米管分散于不同的工程树脂中,在低碳纳米管含量下,其导电率均比用炭黑、微米级填料和不锈钢纤维作填料要高。用碳纳米管增强分子聚合物材料具有很高的推广研究价值[1-2]。将碳纳米管用于火药的研究,国内外公开的报道很少。已有将炭纤维用于火药方面改善燃烧和机械性能的研究,并取得了较好的效果[3]。碳纳米管在多方面的性能都优于普通炭纤维,若将碳纳米管用合适的工艺分散或复合到现有的火药体系中,有望大幅提高其机械强度、导热和导电性能,并改善火药的综合性能。
有关学者就CNTs的分散和与高聚物的复合开展了大量研究,碳纳米管高聚物复合材料方面的研究已经成了目前材料研究的热点之一[4-11]。文献[12]研究不同的物理和化学分散方法的分散效果,研究表明用球磨和超声波处理的方法只能将大的团聚块分散成小的团聚快或单分散块,而用3∶1的浓硫酸和浓硝酸混合液在140℃煮沸处理0.5 h,可获得很好的分散效果,在水中悬浮数月而不沉淀。在净化处理的过程团聚的CNT被分散成单独的管,同时由于氧化作用不可避免地对管壁造成损害。Petra Ptschke等采用熔融混炼的方法,研究了不同CNTs添加量在聚碳酸酯中的分散状态以及对复合材料电阻率的变化规律[13]。文献[14]采用高分辨率电镜研究了高聚物在NWCNT表面的包覆状态。……
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