湿式球磨多壁碳纳米管断裂机理及缺陷分析

摘要

搅拌桨转速在800/1 000 r/min下,对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行湿式球磨0.5和1.0h.通过激光粒度仪、XRD、TEM、Raman光谱和TG-DTA,分别对球磨后MWCNTs的结构形貌、断裂机理和缺陷进行分析.结果表明,湿式球磨0.5和1h,可以快速切断MWCNTs得到U字形端口的MWCNTs,并且其主体结构没有被破坏;相比原始MWCNTs的无定形碳含量分别增加了2.2％和1.8％.MWCNTs湿式球磨断裂机理为高速碰撞的磨球产生巨大的压强作用在MWCNTs表面使其发生轴压屈曲形变,表现为凹陷、弯曲、扭结和断裂等.微观解释为,MWCNTs受到外加压强超过极限压强时,通过改变C-C键夹角释放部分能量来保持整个体系能量的平衡.