为什么要对碳纳米管进行分散？以及碳纳米管的分散方法

碳纳米管是什么

碳纳米管又称巴基管，英文简称CNT，是由单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的一维量子材料。相较于传统导电剂，碳纳米管拥有独特的六边形结构，具有优异的导电、导热性能和阻酸抗氧化性能。

但是，因为纳米粉体的强团聚效应（即当颗粒尺寸达到纳米尺度以后，其团聚效应显著增加，团聚体内颗粒的相互吸引力也显著增大，分散难度变大）和纤维材料的纠缠粘结现象（单根碳纳米管为纤维状一维纳米材料，长径比较大，导致碳纳米管容易纠缠粘结在一起，形成很大的团聚体）的存在，导致碳纳米管易形成团聚现象，并且团聚牢固，难以分散。

碳纳米管的分散方法

想要得到均匀分散的碳纳米管，我们需要满足三个条件：破坏长纤维纠缠粘结状态、克服团聚体强吸附力、稳定碳纳米管分散状态。

基于此，我们可以通过机械搅拌与研磨法、高能球磨法、超声波处理法、表面化学共价修饰分散法和表面活性剂的非共价修饰分散法等方法来对碳纳米管进行均匀的分散。

1、碳纳米管分散剂分散法

分散剂前期先润湿碳纳米管粉末，再深入每个粒径，并将其分散开，包覆在碳纳米管粉末表面，不再团聚，最终使其固定，稳定均匀的分散。

2、机械搅拌与研磨法

机械搅拌是最简单的方法，其主要借助分散溶剂的剪切应力以初步打散碳纳米管宏观粉末，但分散的效果有限。

3、高能球磨法

高能球磨法是指对碳纳米管进行球磨处理，可以在不同程度地破坏团聚从而促成分散，但是，球磨法也会对碳纳米管的物理机械性能有一定的影响，球磨会切断碳纳米管、降低其长径比。

4、超声波处理法

超声波处理法是纳米分散的常用方法，多壁碳纳米管管壁上通常存在一些小洞样的缺陷，通过超声波能量，可以把碳纳米管从缺陷处震断，形成短纤维，然后分散于介质中。但是，超声波处理在把团聚体表面的碳纳米管絮震断分散的同时会把团聚体震得更加密实，难于分散。