随着对纳米技术研究的不断深入,纳米技术得到前所未有的发展,碳纳米管独特的结构及性质引起了极大关注。科研人员发明了多种碳纳米管制备方法,制备方法已趋于完善,且碳纳米管已实现工业化生产。但由于碳纳米管之间较强范德华力以及纳米材料团聚效应的存在,碳纳米管极易产生团聚现象,严重限制了碳纳米管性能的发挥。故提出了基于电弧作用下碳纳米管新的分散方法,具体如下:(1)针对碳纳米管目前现有的制备、分散以及应用,总结出限制碳纳米管应用技术的瓶颈主要为碳纳米管团聚现象的存在,并对现有改善其团聚现象处理技术进行归纳总结分析,发现存在分散效果差、对碳纳米管结构造成破坏、引入新的杂质以及使用强酸强碱不环保等不足之处;(2)借助急速爆发沸腾理论,总结提出一种新型的碳纳米管分散方法,首先将碳纳米管与液体工质混合均匀,使用电弧作为能量输入源,在高能量的刺激作用下混合工质中液体部分急速汽化,形成一定的压力场,在力的作用下打破碳管团聚体形态,使其得到有效分散;其次对实验中可控变量如液体工质的选择、碳纳米管与工质之间的混合比例以及金属电极种类进行多组实验研究,找出最佳分散条件为:使用去离子水作为液体工质、混合比例为1:7同时使用钨丝作为正极金属电极。(3)针对提出的基于爆发沸腾理论的碳纳米管分散方法进行了较为全面的实验以及理论分析,对实验中变量比如液体工质的选择、碳纳米管与去离子水混合比例、能流密度进行多组实验;使用扫描电子显微镜、拉曼光谱分析仪以及粘度测试仪对分散后的碳管进行表征,发现电弧分散前后碳纳米管结构依然保持完好,电弧分散碳纳米管水溶液具有更高粘度,确定当能流密度2 J/m~2·s时可达到最佳分散效果;探究电弧作用下分散碳纳米管具体机理,并建立电弧分散碳纳米管物理模型;(4)在使用去离子水作为液体工质、混合比例为1:7同时使用钨丝作为正极金属电极条件下,通过电弧分散得到了形态和分散程度较高的碳纳米管分散体。为验证分散后碳纳米管在实际应用中优势,借助环氧树脂为基体,将使用传统超声波作用下分散后的碳纳米管和基于电弧作用下分散后的碳纳米管做对比,发现电弧作用下分散碳纳米管在环氧树脂基体材料中分散更加均匀,同时复合材料具有更优秀冲击性能以及导热性能。