Диспергирование углеродных нанотрубок: смешивание, ультразвуковая обработка, стабилизация и свойства композитов

Повышение функциональности и надежности композиционных материалов на основе углеродных нанотрубок (УНТ) требует тщательной разработки методов их обработки для достижения заданных свойств. До настоящего времени контролируемое диспергирование УНТ в растворе или композиционной матрице остается сложной задачей из-за высоких энергий ван-дер-ваальсового взаимодействия, характерных для агрегатов УНТ. Кроме того, корреляция между микроструктурой и физическими свойствами композитов изучена недостаточно. В настоящей работе рассматриваются процессы диспергирования исходных УНТ, не подвергнутых ковалентной функционализации, в растворителе или полимерном растворе. Обобщены и адаптированы соответствующие теоретические исследования, предназначенные для разработки и выбора дисперсионных процессов — от смешивания и ультразвуковой обработки до применения поверхностно-активных веществ для стабилизации и последующего определения свойств композитов. Ожидается, что те же подходы могут быть применимы при изготовлении других композиционных материалов, содержащих однородно диспергированные наночастицы.