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MWNTs掺溴聚苯胺复合材料导电性能研究
摘要
本文研究了MWNTs（多壁碳纳米管）掺溴聚苯胺复合材料的导电性能。在聚苯胺中掺入MWNTs和溴素的复合物后，复合材料的导电性能得到明显的提高，最终得到了导电性能较好的复合材料样品。本文从复合材料的制备方法、复合材料的微观结构以及复合材料的导电性能等方面进行了研究分析。
关键词：多壁碳纳米管；聚苯胺；复合材料；导电性能；微观结构
引言
随着人类对材料科学的不断深入研究，人们越来越倾向于利用材料的复合性能来达到各种目的，如提高材料的强度、硬度、导电性能等。而多壁碳纳米管（MWNTs）是一种独特的材料，它具有良好的导电性能和机械性能，因此被广泛应用于制备复合材料中。聚苯胺是一种重要的有机聚合物，具有良好的导电性能和化学稳定性，是制备复合材料高分子基体的理想材料。
本文旨在研究MWNTs掺溴聚苯胺复合材料的导电性能，通过掺入MWNTs和溴素，改变了复合材料的微观结构，从而影响了复合材料的导电性能。
实验方法
制备MWNTs掺溴聚苯胺复合材料需要利用化学合成和物理混合两种方法。首先，制备多壁碳纳米管的溶液。第二步，制备聚苯胺。最后，通过将多壁碳纳米管溶液和聚苯胺进行化学合成，得到MWNTs掺溴聚苯胺复合材料。
得到复合材料后，利用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对复合材料进行形貌和微观结构的分析。利用四探针法对复合材料的电学性质进行测量。
结果和分析
经过制备后，得到了不同比例掺杂MWNTs和溴素的复合材料。通过SEM和TEM的分析，可以看出复合材料的微观结构和形貌发生了明显的变化。在聚苯胺基体中掺入MWNTs和溴素，让复合材料具有了更好的电导率。
通过四探针法测量得到复合材料的导电性能随着MWNTs和溴素的掺入比例升高而明显提高，其中MWNTs的掺入比例对导电性能具有较大的影响。当MWNTs质量分数为2%时，复合材料的电阻率达到了6.2Ω·cm-1。这说明MWNTs掺溴聚苯胺复合材料具有较好的导电性能。
结论
本研究通过制备MWNTs掺溴聚苯胺复合材料，得到了导电性能较好的复合材料样品。实验结果表明，复合材料的微观结构和导电性能随着MWNTs和溴素的掺入比例升高而发生明显的改变。其中MWNTs的掺入比例对导电性能具有较大的影响。
本文的研究成果为制备高导电性能材料提供了一定的理论和实验基础。同时，所得到的MWNTs掺溴聚苯胺复合材料也可应用于导电材料和纳米电子器件等领域。
参考文献
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