基于SEM图像的碳纳米管薄膜均匀性表征方法研究*

陈彦海， 张大国， 聂　鹏

(沈阳航空航天大学 机电工程学院，辽宁 沈阳 110136)



基于SEM图像的碳纳米管薄膜均匀性表征方法研究*

陈彦海， 张大国， 聂鹏

(沈阳航空航天大学 机电工程学院，辽宁 沈阳 110136)

摘要:将多壁碳纳米管综合了超声处理和高速离心等分散工艺单分散后，采用喷射吸滤法制备碳纳米管薄膜，并研究超声时间对薄膜分布均匀性的影响。基于多重分形理论和SEM图像分析多壁碳纳米管薄膜的形态学特征。 碳纳米管薄膜的分布均匀性主要取决于多重分形谱宽度Δa和最大、最小概率子集维数的差别Δf等分形参数。多重分形分析弥补了传统的表面评价和统计分析的不足。该碳纳米管薄膜均匀性表征方法将为碳纳米管薄膜的制备提供指导。

关键词:喷射吸滤； 碳纳米管薄膜； SEM图像； 多重分形谱； 均匀性

0引言

碳纳米管自问世以来以其卓越的性能而备受关注[1]。碳纳米管薄膜的均匀性是衡量碳纳米管复合材料性能的一项重要指标。目前对薄膜的均匀性进行检测的方法主要有机械法、电学法和光学法，一般用薄膜厚度分布范围来表征其均匀性。由于结构厚度的测量本身就存在误差，因此，加大了薄膜均匀性检测的误差[2]。国内外研究人员为了在微观层次上表征薄膜的均匀性，普遍采用透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)，X射线衍射(XRD)等方法，对薄膜的表面质量进行定性的评定。传统的评价方法均存在相应的局限性,因此，使用恰当的参数来定量描述碳纳米管薄膜的均匀性具有重要的意义。……