1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1、碳纳米管材料的介绍

碳是自然界分布普遍的一种元素。1991年，日本nec公司基础研究实验室的电镜专家s.iijima在用电子显微镜观察石墨电弧法制备富勒烯产物时，发现了一种新的碳的晶体结构#8212;#8212;碳纳米管，自此开辟了碳科学发展的新篇章，也把人们带入了纳米科技的新时代。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

碳纳米管的尺寸与金属晶格相比显得太大，因而当碳纳米管加入量超过一定值时，就在晶界上聚集成团，削弱晶格连接力，反而降低基本的强度。而且复合过程中部分碳纳米管与高温液态金属化合物形成金属碳化物，在碳纳米管和金属基体间形成脆性界面。这些问题都会影响复合材料的力学性能，因此在材料设计和材料制备时应选择合适的分布和合理的工艺[7]。以及，如何利用碳纳米管所表现出的量子效应以及碳纳米管的可溶性及纯化任是焦点问题[14]。

由于除五元环外, 碳纳米管中可以存在七元环以及生长过程中出现的各种缺陷, 碳纳米管具有更多的复杂结构。如理想碳纳米管的管壁石墨层与管轴平行, 而石墨层与管轴存在夹角的情况, 1993及1997年就分别有人报道过，利用沸石/ 钴做基底，用化学气相沉积法在生长温度波动的情况下, 大量地制备了此种碳纳米管。虽然此种碳纳米管含有大量的石墨断层, 缺陷较多, 抗氧化温度较低，但在用于做模版或催化剂载体时,将显示出其优越性。温度波动的周期对碳纳米管的缺陷结构有很大的影响：随着周期的增长，碳纳米管石墨断层逐渐减少, 石墨层方向逐渐趋于轴向。一般而言, 理想的碳纳米管的截面呈圆形。而在碳纳米管发现不久, 就有人发现电弧法及气相法制备碳纳米管截面可以呈现多边形。关于多层碳纳米管的层间距有许多报道，Kiang等人于1998年提出碳纳米管中存在尺寸效应，即多层碳纳米管中层间距是随着管径的变化而变化的, 并且这种变化呈现指数形式: 随着管径减小, 层间距指数式增大。但在他们的研究工作中存在下列几个问题: 研究的碳纳米管数量少；碳纳米管管径大；一般来说, 碳纳米管的直径在长度方向上不变。如果管壁上有五元环或七元环, 碳纳米管也会表现出弯曲或管径的变化[2][15]。研究其制备纳米复合材料的反应机理。制备工艺、影响因素等基本理论问题，不仅能够把握复合材料的稳定化生产的技术路线，而且还能将现有的实验室基础研究成果转化为工业化生产的成熟产品要获得物理稳定和化学稳定的纳米复合材料，必须明确认识和有效控制复合材料间的界面情况，这是纳米复合材料结构表征中首先要做的工作。纳米复合材料结构表征中另一个重要的问题，就是纳米微粒在基体中的聚集态问题，它包括纳米粒子的一次结构和二次结构[12]。