碳纳米管/聚合物纳米复合材料微米绞线的制备和性能研究

碳纳米管独特的一维纳米结构，大长径比、优异的力、电、热学等性能，有望在聚合物纳米复合材料领域发挥重要作用。本课题拟开展碳管在聚合物基体中微观形貌可控性、复合材料微米绞线制备，以及相关力、电、热等性能表征的应用基础研究。拟从碳管表面化学修饰着手，以提高碳管在聚合物基体中分散性、以及界面的相互作用；进一步利用高压电纺技术，控制碳管在纳米纤维中的取向，制备结构有序、取向可控、长度连续的微米绞线。本研究将探索有序组装纳米复合材料纤维成绞线的实验方法和技术，研究纳米纤维在绞线中结构参数与绞线力学性能间的相互关系，优化绞线结构，改善其模量、强度、韧性等综合力学性能，并进一步研究绞线导电、传热等功能特性。着重研究：①微米绞线制备方法及微观结构的可控性；②微观结构参数对绞线性能的影响。本项目希望通过纳米复合材料纤维及其微米绞线微观结构的设计和控制，综合提高其力、电、热等性能，并探索可能的应用。