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成果信息

本項(xiàng)目解決了納米碳纖維在高分子溶液中的分散問題,，制備了碳納米管/超高分子量聚乙烯，碳納米管/超高分子量聚丙烯,，碳納米管/聚乙烯醇,，碳纖維/聚乙烯等復(fù)合材料。通過對(duì)聚合物與碳纖維的凝膠復(fù)合膜進(jìn)行超延伸的處理,，形成碳纖維與聚合物分子鏈同時(shí)高度取向的結(jié)構(gòu),，在提高材料的力學(xué)性能的同時(shí)，保持了材料良好的導(dǎo)電性,。成功地制備了一系列高模量,、高導(dǎo)電率的功能性超高分子量聚乙烯復(fù)合材料,。當(dāng)碳納米管含量為15wt%時(shí),干燥的碳納米管/超高分子量聚乙烯復(fù)合材料可拉長(zhǎng)100倍,室溫下其楊氏模量達(dá)到58GPa,導(dǎo)電率為10-3S/cm;且在室溫至150℃區(qū)間的多次加熱-冷卻循環(huán)中,其導(dǎo)電率表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性。第三組分結(jié)構(gòu)中的極性基團(tuán)能提高碳納米管與超高分子量聚乙烯兩相的相容性及最終復(fù)合材料的綜合性能,。)

背景介紹

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,，特別是電子工業(yè)、信息技術(shù)等的迅速發(fā)展,，對(duì)于具有導(dǎo)電功能的高分子材料的需求愈來愈迫切,。世界各國(guó)無論是學(xué)術(shù)界還是產(chǎn)業(yè)界都在積極地對(duì)這一新興功能材料進(jìn)行研究與開發(fā)。通過摻入導(dǎo)電填料使絕緣的高分子材料獲得導(dǎo)電性是一種實(shí)用,、簡(jiǎn)便而經(jīng)濟(jì)的制備復(fù)合材料的方法,。早在20世紀(jì)60年代,，國(guó)際上就已開始對(duì)復(fù)合導(dǎo)電高分子材料進(jìn)行研究,，并在70年代中期開始了工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用，發(fā)展速度異常迅猛,。近幾年來,，由于納米碳纖維易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，除了它擁有優(yōu)良的力學(xué)性能和熱學(xué)性能外,，還具有獨(dú)特的電學(xué)性能,，因此它在復(fù)合材料領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。)

應(yīng)用前景

制備的碳纖維/聚乙烯復(fù)合材料具有較強(qiáng)的PTC效應(yīng),，即材料的電阻率在相對(duì)較低溫度范圍內(nèi)基本保持不變,，而當(dāng)溫度達(dá)到材料的特定轉(zhuǎn)變溫度（居里溫度）附近時(shí)，電阻率在幾度或幾十度狹窄的溫度范圍內(nèi)發(fā)生突變,，電阻率的迅速增加可以減小或切斷電流,，達(dá)到自控溫效果，是一種具有很好的熱溫度性能的開關(guān)材料,，可以在石油化工,、醫(yī)療衛(wèi)生、生活日用,、電子工業(yè),、航空、軍事等各個(gè)領(lǐng)域被應(yīng)用,。具廣闊的市場(chǎng)前景,。)