采用氩气射流等离子体改善碳纳米管环氧树脂复合材料的性能

柳晶晶*，荣一，郑明沣，余满森，丁泽辉

（广州大学机械与电气工程学院，广东 广州 510006）

碳纳米管具有优异的导电性能、力学性能和热学性能，在介电材料、电极材料、复合材料、柔性传感器等方面得到了广泛应用[1]。环氧树脂具有稳定性好、工艺性好、固化方便等优点，被广泛应用于涂料、电力设备等领域[2]。通过特殊的加工工艺，碳纳米管被填充到环氧树脂基体中来制备复合材料，该复合材料不仅具备碳纳米管的导电性能，而且具备环氧树脂易固化、稳定性好等性能[3]。复合材料的电阻可以随外界压力而变化，由它们制成的新型柔性传感器常用于机械结构的健康监测仪器中，但是它们的导电性较差，相关应用受到限制。因此制备导电性能更好的碳纳米管环氧树脂复合材料受到研究人员广泛关注[4]。孙睿等[5]采用混酸氧化处理多壁碳纳米管，制备了酸酐类固化体系的多壁碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料，碳纳米管含量超过0.7%的复合材料的体积电阻率与树脂相比下降了一个数量级。Kim等[6]分别在浓HNO3、H2O2和NH3·H2O 的混合溶液对多壁碳纳米管进行氧化处理，并与环氧树脂结合制备复合材料。他们的研究表明，在高温、强酸和较长时间的氧化条件下，多壁碳纳米管的纯度较高，但其结构被损坏，会导致复合材料的导电性下降，渗流阈值增大。在氧化过程中可以通过控制溶液浓度、温度、时间条件来提高碳纳米管环氧树脂复合材料的导电性能。

一些研究人员将等离子体处理引入了碳纳米管的制备中。……