碳纳米管在聚合物复合材料中的分散

在聚合物基纳米复合材料的精密制造领域，碳纳米管与碳纳米纤维的均匀分散堪称决定材料性能的 “生命线”。这类纳米填料凭借优异的力学、电学性能成为高性能复合材料的理想增强体，但因其巨大的比表面积（碳纳米管可达 1315 m²/g）和强烈的范德华力作用，极易形成微米级团聚体，导致复合材料出现应力集中、界面缺陷等问题。以防护服材料为例，团聚的纳米填料会削弱织物的抗撕裂强度和透气性能，直接影响医疗防护装备的使用安全性。

传统三辊磨分散技术通过机械剪切力实现纳米填料解聚，可将团聚体尺寸控制在 5μm 以下，在实验室环境下展现出良好的分散效果。然而，该工艺存在显著局限性：单次处理量低、能耗高达常规工艺的 3-5 倍，且磨辊磨损导致设备维护成本激增，难以满足医疗防护装备大规模生产的效率需求。某医疗耗材生产商的实践数据显示，采用三辊磨工艺分散纳米材料，产能仅为理论值的 20%，严重制约了新型防护材料的产业化进程。

流变测试和对显微镜图像进行图像拟合分析团聚体尺寸，综合这些分析获取有关分散质量的有价值信息。

这些信息有助于改进和进一步优化分散工艺，推动纳米材料在聚合物基纳米复合材料生产中的分散技术发展，以解决现有分散方法的局限性，满足工业生产需求。
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