納米碳纖維憑借高強度、高模量、良好的導電導熱性等優(yōu)異性能，在航空航天、電子、生物醫(yī)學等眾多領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力。然而，納米碳纖維在分散過程中面臨的團聚現(xiàn)象和與基體材料相容性差等難題，嚴重制約了其性能優(yōu)勢的發(fā)揮。深入了解這些難題，并找到有效的解決方案，對推動納米碳纖維的廣泛應用至關重要。

　　團聚現(xiàn)象：分散的首要阻礙

　　納米碳纖維具有很大的比表面積和表面能，這使得它們?nèi)菀紫嗷ノM而形成團聚體。此外，納米碳纖維之間的范德華力和 π-π 堆積作用，也會促使團聚現(xiàn)象的發(fā)生。團聚后的納米碳纖維無法在基體中均勻分散，導致材料性能下降，難以滿足實際應用的要求。

　　相容性差：影響材料性能的關鍵因素

　　由于納米碳纖維表面較為惰性，與許多基體材料之間缺乏有效的相互作用，導致二者的相容性較差。這不僅會影響納米碳纖維在基體中的分散穩(wěn)定性，還會降低材料的界面結合強度，使復合材料的綜合性能大打折扣。

　　表面改性：改善分散與相容性的有效途徑

　　表面改性是解決納米碳纖維分散難題的常用方法。通過化學接枝、氧化處理等手段，可在納米碳纖維表面引入活性官能團，增加其表面級性，改善與基體材料的相容性。例如，采用硝酸氧化法，在納米碳纖維表面引入羧基、羥基等官能團，使其能夠與級性基體材料形成化學鍵合，增強界面結合力。

　　分散劑的應用：助力均勻分散

　　添加分散劑也是改善納米碳纖維分散性的重要手段。分散劑分子能夠吸附在納米碳纖維表面，形成一層保護膜，有效降低納米碳纖維之間的相互作用力，阻止團聚現(xiàn)象的發(fā)生。同時，分散劑還能調(diào)節(jié)納米碳纖維與基體材料之間的界面張力，提高二者的相容性。常見的分散劑有表面活性劑、聚合物等。

　　超聲與機械攪拌：物理分散方法

　　超聲分散和機械攪拌是常用的物理分散方法。超聲分散利用超聲波的空化作用，產(chǎn)生強大的沖擊力和剪切力，打破納米碳纖維的團聚體。機械攪拌則通過攪拌槳的高速旋轉，對納米碳纖維進行分散。在實際應用中，通常將物理分散方法與化學分散方法相結合，以達到更好的分散效果。