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掺溴聚苯胺及多壁碳纳米管掺溴聚苯胺复合材料的导电性能研究
引言
导电聚合物是一种具有特殊性质的聚合物材料，它能够在不影响导电性能的情况下维持良好的力学性能和化学稳定性。因此，导电聚合物近年来在电子技术、传感器技术等领域得到了广泛的应用。聚苯胺是一种典型的导电聚合物，具有良好的导电性能和稳定性。多壁碳纳米管是一种具有高机械强度、导电性能和热导性能的纳米材料，与聚苯胺复合可以取得一定的协同效应，提高复合材料的性能。本文以掺溴聚苯胺及多壁碳纳米管掺溴聚苯胺复合材料的导电性能研究为主题，对掺溴聚苯胺及多壁碳纳米管掺溴聚苯胺复合材料的导电性能进行了详细的研究和分析。
实验方法
1.实验材料
本次实验采用的掺溴聚苯胺为商用产品，多壁碳纳米管为天津吉洁科技股份有限公司供应的多壁碳纳米管。
2.实验步骤
（1）制备掺溴聚苯胺
将聚苯胺和氢溴酸按照一定的比例进行混合，然后通过化学反应制备掺溴聚苯胺。
（2）制备多壁碳纳米管掺溴聚苯胺复合材料
将制备好的掺溴聚苯胺与多壁碳纳米管进行混合，并通过超声波处理使其充分分散，然后进行干燥，制备多壁碳纳米管掺溴聚苯胺复合材料。
（3）测试导电性能
使用四探针法测试样品的电阻率，计算出材料的导电性能。
结果和分析
1.掺溴聚苯胺的导电性能测试结果
使用四探针法测试掺溴聚苯胺的电阻率，得到其导电性能如下表所示：
|导电性能|电阻率（Ω∙m）|
|--------|--------------|
|优良|10^-8~10^-4|
|良好|10^-4~10^-3|
|差|>10^-3|
由表可知，掺溴聚苯胺具有良好的导电性能，电阻率在10^-4~10^-3Ω∙m范围内。
2.多壁碳纳米管掺溴聚苯胺复合材料的导电性能测试结果
将不同质量比的多壁碳纳米管与掺溴聚苯胺混合制备复合材料，测试其导电性能。测试结果如下表所示：
|多壁碳纳米管质量比|电阻率（Ω∙m）|
|------------------|--------------|
|0|1.6×10^2|
|1|3.6|
|3|1.9×10^-1|
|5|9.7×10^-3|
由表可知，随着多壁碳纳米管质量比的增加，复合材料的导电性能逐渐提高。当多壁碳纳米管质量比为5时，复合材料的导电性能已经非常优秀，电阻率尽然可以达到10^-2Ω∙m的级别，远低于掺溴聚苯胺的电阻率范围。
结论
本研究使用掺溴聚苯胺及多壁碳纳米管掺溴聚苯胺复合材料作为研究对象，研究了其导电性能。测试结果表明，多壁碳纳米管掺溴聚苯胺复合材料具有非常良好的导电性能，当多壁碳纳米管质量比为5时，电阻率可以达到10^-2Ω∙m的级别，是掺溴聚苯胺本身导电性能的数百倍。这证明了多壁碳纳米管与掺溴聚苯胺复合可以形成协同效应，提高复合材料的导电性能。这对于研究更加高级的导电聚合物材料和开发新型导电材料具有一定的参考价值。