碳纳米管聚合物复合材料
碳纳米管的特性及其高性能的复合材料综述
碳纳米管的特性及其高性能的复合材料综述摘要作为一种具有较强力学性能的材料，碳纳米管自诞生以来就受到了广泛关注，并且从以往的实践经验上来看，碳纳米管是非常理想的制备符合材料的形式。
在本文的研究当中，主要立足于这一领域进行分析，提出了碳纳米管本身所具备的特性，以及这种材料在实践过程当中的优越性，进而提出应用策略，希望能够在一定程度上起到借鉴作用。
关键词碳纳米管；复合材料；复合镀迄今为止，碳纳米管材料已经在诸多领域当中得以运用，并且取得了比较显著的成果，其中包括电极材料、符合材料、催化剂载体等诸多方面。
在应用过程当中，碳纳米管的优异性能能够使其在符合材料当中起到较强的作用。
本文研究的侧重点在于碳纳米管的制备和复合材料的应用方面，提出了碳纳米管的特性及其高性能的复合材料。
1 碳纳米管的结构及其性能从结构上来看，碳纳米管具有石墨层状的结构，其中包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。
组成纳米碳管的C-C共价键是自然界当中具有稳定特征的化学键，无论在理论计算还是实践当中，都能够看出来，碳纳米管具有非常强的韧性。
在制备过程当中，碳纳米管主要涉及的电弧放电、催化热解和激光蒸发等。
具体来讲，在电弧放电当中，主要制备单壁碳纳米管，但是其中具有一定的弊端，比如产率非常低，但是成本却很高；而催化热解法当中所表现出来的是设备简单和生长速度较快等特点，一般在现代工程的批量化生产过程当中，会用到这种方法。
在当前应用领域，高强度的微米级碳纤维复合材料有着非常广阔的应用前景和较好的应用效果。
但是当前我国在这一领域所取得的进展依旧比较滞后，要想在强度上取得新的突破，必须要有效减少碳纤维的直径，提高纵横比。
碳纳米管是比较典型的纳米材料，纵横比非常可观。
更为重要的是，从长度上来讲，纳米管对于复合材料的加工性能并没有非常明显的不良影响，使用这一材料能够有效聚合复合材料，改变传统加工当中的一些问题，增强复合材料的导电性能。
再加上纳米管当中所具备的结构优势，使得聚合物电导率提升的同时也不容易被改变性能[1]。
聚合物基复合材料结构中的碳纳米管
玻璃钢2010年第1期聚合物基复合材料结构中的碳纳米管王强华编译（上海玻璃钢研究院有限公司，上海201404）摘要在过去几年中，人们对更强更轻材料的浓厚兴趣和需求，已使得聚合物基复合材料领域中的科研逐渐转向了产品开发。
已开发出的一种解决方案是把纳米粒子引入聚合物复合材料中。
到目前为止，虽然针对该方案的一些问题仍待解决，但是用碳纳米管增强的最终产品已显示出极大的潜力。
本工作的目的是解决这些问题，例如找出最有效且最具经济可行性的方案来把碳纳米管引入复合材料中，并且克服通常的工艺问题。
同时还对最终复合材料的性能进行研究和报道。
自1991年Ijima发现碳纳米管（CNT）以来，科学界已对其产生了浓厚的兴趣。
碳纳米管具有卓越的内在性能，可非常好的适用于许多应用中，从力学增强到导电。
碳纳米管是一种碳原子构成的薄形中空管，由一层石墨层卷成圆柱体。
如果该圆柱体只有一层壁，就称为单壁碳纳米管（SWNT）。
当圆柱体是由一层一层组合成，就称为多壁碳纳米管（MWNT）。
碳纳米管的直径是从几纳米到几十纳米，长度从微米级到毫米级。
这种外形尺寸使其具有非常高的纵横比，这对于提高聚合物复合材料大多数性能而言是一个关键。
从一个商业观点来看，用化学气相沉积制造的MWNT是最普通的碳纳米管品种。
Nanocyl拥有每年40吨的产能，是碳纳米管生产和产业化中三大制造商之一，特别是MWNT 的生产和改性。
碳纳米管是以黑色粉末的形式在反应器中生产。
其微米结构是由单个圆柱状碳纳米管高度缠绕形成凝聚体组成，可以用高分辨力扫描电镜（SEM）观察到。
紧密地凝聚是由范德华相互作用力引起的。
这样一种微观结构对分散、稳定性和操作性是个挑战。
为了从聚合物复合材料中的CNT增强材料上获得最大好处，把缠绕结构剥离成单独的分散结构是一个关键。
一旦它们能很好地分散，分散稳定性就更大。
1复合材料生产过程中使用碳纳米管遇到的问题与复合材料中传统装备相关的技术限制使新一代材料成为必须，例如已经做到了对碳纤39维性能渐进提高，同时经常检查的树脂配方原则成为一种潜在的解决方法来形成所需的提高。
扫描电镜和透射电镜在聚合物研究中的分析
碳纳米管/聚合物复合材料制备方法
原位聚合法 溶液复合法 熔体复合法
原位聚合法
Polyetherimide / CNT (1 wt%) composite prepared by in-situ polymerization.
Liu T.X., Tong Y.J., Zhang W.D. Compos. Sci. Technol. 2007, 67(3-4), 406-412.
Preparation and Mechanical Properties of Chitosan/Carbon Nanotubes Composites
Shao-Feng Wang, Lu Shen, Wei-De Zhang, and Yue-Jin Tong Biomacromolecules 2006, 7, 1280-1284
在聚合物纳米复合材料研究中的应用
在聚合物/clay纳米复合材料研究中的应用
在聚合物/Carbon nanotubes纳米复合材料研 究中的应用
History
1991年，日本电子公司（NEC） 的饭岛澄男博士在用电子显微镜观 察石墨电极直流放电的产物时，发 现一种新的碳结构——碳纳米管 （Carbon Nanotubes, CNTs）， 自此开辟了碳科学发展的新篇章， 也把人们带入了纳米科技的新时代。
Nylon 6 (PA6)
SEM showing homogeneous dispersion of MWNTs (1 wt%) throughout PA6 matrix
Zhang W. D., Shen L., Phang I. Y., Liu T. X. Macromolecules 2004, 37, 256-259.
低维材料之碳纳米管
五、碳纳米管复合材料
可以与金属，无机陶瓷材料，有机 高聚物复合，应用广泛
理想的工艺条件：氦气为载气，气压 60—50Pa，电流60A～ 100A，电压19V～25 V，电极间距1 mm～4mm，产率50％。 Iijima等生产出了半径约1 nm的单层碳管。
• 使用这一方法制备碳纳米管技术上比较简单，但是生成的碳纳米管与C60 等产物混杂在一起，很难得到纯度较高的碳纳米管，并且得到的往往都是 多层碳纳米管，而实际研究中人们往往需要的是单层的碳纳米管。此外该 方法反应消耗能量太大。有些研究人员发现，如果采用熔融的氯化锂作为 阳极，可以有效地降低反应中消耗的能量，产物纯化也比较容易。
结构复合材料：碳纳米管复合材料基于 纳米碳管的优良力学性能可将其作为结 构复合材料的增强剂。 研究表明，与无机复合明显提高韧性， 有机聚合物复合提高强 度。环氧树脂和 纳米管之间可形成数百MPa 的界面强度。 功能复合材料：基于碳纳米管优良的导 电，导热，吸波，介电，储氢功能
六、碳纳米管应用
• 碳纳米管可以制成透明导电的薄膜，用以代替ITO（氧化铟锡）作为触摸屏的材料。先前的技术中， 科学家利用粉状的碳纳米管配成溶液，直接涂布在PET或玻璃衬底上，但是这样的技术至今没有进 入量产阶段；目前可成功量产的是利用超顺排碳纳米管技术；该技术是从一超顺排碳纳米管阵列中 直接抽出薄膜，铺在衬底上做成透明导电膜，就像从棉条中抽出纱线一样。
碳纳米管
碳纳米管的分类
• 碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此按照石墨烯片的层数可分为：单壁碳纳 米管和多壁碳纳米管，多壁管在开始形成的时候，层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获 各种缺陷，因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相比，单壁管直径大小 的分布范围小，缺陷少，具有更高的均匀一致性。单壁管典型直径在0.6-2nm，多壁管最 内层可达0.4nm，最粗可达数百纳米，但典型管径为2-100nm。
碳纳米管聚合物基复合材料力学性能研究及应用前景
碳纳米管/聚合物基复合材料力学性能研究及应用前景摘要：碳纳米管以其独特的化学性能和物理性能成为复合材料的增强体，目前在许多科学研究领域中得到应用。
本文介绍了碳纳米管修饰的高分子复合材料在国内外的研究现状，进一步对几种碳纳米管/聚合物基复合材料的结构和力学性能进行综述。
在此基础上，分析并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材料的发展趋势。
关键词：碳纳米管高分子复合材料力学性能Abstract：Carbon Nanotubes(CNT) become reinforced composite materials due to their unique chemical and physical properties , it applied in many scientific research currently. This paper introduces the current situation of CNT modified polymer composites in domestic and abroad, the structural and mechanical properties of several CNT / polymer composites were further reviewed . On this basis, we analyzes and prospects the future development trend of carbon CNT / polymer composites.Key words：carbon nanotubes，polymer，composites， the properties of mechanical碳纳米管（CNT）又名巴基管，是一种由管状的同轴纳米管组成的碳分子。
它由Lijima[1]在1991年发现，作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员，由于其独特结构因而具有许多特异的物理性能，所以受到了各个领域科学家的高度重视，并且成为近年来材料领域的研究热点。
碳纳米管_聚氨酯纳米复合材料的制备及性能
第24卷第12期高分子材料科学与工程Vol.24,N o.122008年12月POLYMER MAT ERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGDec.2008碳纳米管/聚氨酯纳米复合材料的制备及性能王平华,李凤妍,刘春华,杨 莺(合肥工业大学化工学院高分子科学与工程系,安徽合肥230009)摘要:采用可逆加成 断裂链转移(RA FT )聚合方法在碳纳米管表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯嵌段共聚物M WN T P(MM A b St),对碳纳米管进行改性。
采用直接共混法制备碳纳米管/水性聚氨酯纳米复合材料。
通过红外光谱(FT IR)和透射电镜(T EM )对嵌段共聚物的结构进行了表征。
碳纳米管加入对乳液成膜性影响不大。
热失重分析(T GA )和力学性能测试结果表明,当改性后的碳纳米管含量为聚氨酯固体份的0.75%时,复合材料的热稳定性、拉伸强度和断裂伸长率均较聚氨酯有所提高。
关键词:可逆加成 断裂链转移;碳纳米管;水性聚氨酯;纳米复合材料中图分类号:T B383 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2008)12 0184 04收稿日期:2007 10 23;修订日期:2007 12 20基金项目:国家自然科学基金资助项目(50573016)联系人:王平华,主要从事高分子结构设计与合成,纳米复合材料,塑料加工改性研究,E mail:phw ang@碳纳米管[1,2]自1991年发现以来,由于其独特的物理和化学性质而被越来越多的研究者关注。
近年来,国内外的研究者对碳纳米管/聚合物复合材料进行了研究,碳纳米管广泛应用于聚甲基丙烯酸甲酯[3,4]、聚苯乙烯[5]、环氧[6,7]、聚氨酯[8]等聚合物。
由于碳纳米管表面的特殊结构和纳米管间的强范德华力,致使其与聚合物基体复合时很难取得良好的分散,因此需要对碳纳米管进行各种物理、化学表面修饰。
本文基于RAFT 聚合方法[9]在碳纳米管的管壁接枝嵌段共聚物链,以增加与聚氨酯基体的相容性,采用直接共混法制备碳纳米管/水性聚氨酯纳米复合材料,并对其热性能和力学性能进行了研究。
碳纳米管杂化方式
碳纳米管杂化方式
碳纳米管可以与不同的材料发生杂化，常见的碳纳米管杂化方式包括以下几种：
1. 碳纳米管与聚合物的杂化：碳纳米管可以与各种聚合物形成复合材料，如聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚苯乙烯等。
通过对碳纳米管进行表面修饰，可以增强其与聚合物的相容性，提高复合材料的力学性能和导电性能。
2. 碳纳米管与金属的杂化：碳纳米管可以与金属纳米颗粒形成复合材料，如碳纳米管/银纳米颗粒复合材料、碳纳米管/镍纳米颗粒复合材料等。
这种杂化材料通常具有优异的导电性能和增强的力学性能。
3. 碳纳米管与无机材料的杂化：碳纳米管可以与无机材料形成复合材料，如碳纳米管/二氧化硅复合材料、碳纳米管/氧化铁复合材料等。
这种杂化材料具有较高的稳定性和特殊的物理化学性质，可应用于催化、传感等领域。
4. 碳纳米管与生物分子的杂化：碳纳米管可以与生物分子如蛋白质、DNA等杂化，形成碳纳米管/生物分子复合体系。
这种杂化体系在生物传感、药物传递等领域具有广泛的应用前景。
需要注意的是，碳纳米管的杂化方式与材料的性质、应用需求等相关，因此选择适合的杂化方式十分重要。
碳纳米管增强高分子复合材料的制备与力学性能研究
碳纳米管增强高分子复合材料的制备与力学性能研究引言近年来，随着科技的快速发展，高分子材料在工程领域中得到了广泛应用。
然而，高分子材料的力学性能存在着一定的局限性，难以满足特定工程需求。
为了克服这一问题，科研人员开始将纳米材料引入高分子基体，以提升其力学性能。
碳纳米管作为一种重要的纳米材料，被广泛应用于高分子复合材料中。
本文将重点探讨碳纳米管增强高分子复合材料的制备方法以及其在力学性能方面的研究。
制备方法碳纳米管增强高分子复合材料的制备方法多种多样。
其中一种常见的方法是机械混合法。
该方法通过将碳纳米管与高分子基体进行机械混合，使其均匀分散在基体中。
另一种方法是浸渍法，将高分子基体浸入含有碳纳米管的溶液中，通过溶剂挥发使碳纳米管沉积在基体表面。
除了机械混合法和浸渍法外，还有一些先进的制备方法，如原位聚合法和电沉积法。
原位聚合法将碳纳米管与高分子基体的单体混合，通过聚合反应将两者结合在一起。
电沉积法则通过施加电压，使碳纳米管在电极上沉积，进而与高分子基体结合。
这些方法能够实现更好的纳米管与高分子基体的结合，从而提高复合材料的力学性能。
力学性能研究碳纳米管的引入显著改善了高分子基体的力学性能。
首先，碳纳米管具有很高的强度和刚度，能够有效增强高分子材料的力学性能。
其次，碳纳米管的高表面积也能够提高复合材料的界面粘合强度，使纳米管与高分子基体之间的界面更加紧密，提高复合材料整体的强度。
在压缩力学性能方面的研究中，研究人员发现碳纳米管增强的高分子复合材料在压缩强度和压缩模量方面都有显著提升。
由于碳纳米管具有纳米级的尺寸，可以有效阻碍高分子基体中的位移和滑移，使复合材料在压缩加载下具有更好的整体稳定性。
此外，碳纳米管增强的高分子复合材料在拉伸力学性能方面也表现出卓越的性能。
研究人员发现，碳纳米管的引入能够显著提高复合材料的拉伸强度和拉伸模量。
这归功于碳纳米管的高强度和优异的刚度，使复合材料在受力时能够更好地分散应力，减少应力集中现象的发生。
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碳纳米管/聚合物复合材料的制备及应用现状***（***大学，材料科学与工程学院，安徽，***）摘要：本文综述了三类碳纳米管—聚合物复合材料的制备方法，碳纳米管/复合材料的力学、光、电化学等性质，以及当前研究的焦点和存在的问题，侧重讨论碳纳米管与聚合物相互作用的机理，并展望两类复合材料的应用前景。
关键词：碳纳米管聚合物复合材料Carbon Nanotube/Polymer Composites and Applications***(School of Materials Science and Engineering,*** , ***,Anhui,China)Abstract: A review on the fabrication and the properties of three types of carbon nanotube-polymer composites，suchas the mechanical properties，nonlinear optical properties and conductibility is given in this paper. The study focus，aswell as the defects about the composites have been mentioned. The interaction mechanism of carbon nanotubes-polymersis discussed and the application prospect of two types of composites is envisaged.Key words: carbon nanotubes；polymers；composites复合材料，根据国际标准化组织所下的定义，由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料，但复合材料的性质却不是各个组分性能的简单加和，而是在保持各个组分材料的某些特点的基础上，具有组分间协同作用所产生的综合性能纳米级复合材料是指两种或两种以上的固相组成，其中至少有一相物质在一维方向处于纳米级范围，即接近分子水平的微粒。
因纳米复合材料分散相尺寸介于宏观与微观之间，将给材料的物理化学性质带来特殊的变化。
碳纳米管复合材料是纳米复合材料的一种，目前研究的CNTs复合材料主要有：金属或陶瓷基CNTs复合材料、金属或金属氧化物填充CNTs复合材料、储氢CNTs复合材料、聚合物基CNTs复合材料等f301。
CNTs因其具有超强的力学性能、高的导电性和导热性、大的比表面积和优异的吸附性能以及显著的界面效应等特性己引起科学工作者的高度重视，并将其作为一种功能材料与其它物质进行复合，形成具备各种性质的功能CNTs复合材料。
聚合物基CNTs复合材料是指以聚合物作为基体，CNTs为增强基通过一定的加工方法使CNTs分散于聚合物中，从而提高聚合物的综合性能的一类复合材料。
聚合物基复合材料具有优良的机械力学性能和电学性能、可设计性强、抗疲劳性能好以及成型工艺较简单等优点，在很多领域中有广泛应用。
自从1991 年碳纳米管(CNTS)被发现以来，其独特的结构和性能在科学界掀起了一个研究热潮。
由于碳纳米管与聚合物的结构相近又具有优良的力学、电学等性能，将之与高分子材料进行复合，能获得具有较高强度或导电性能的纳米复合材料[1,2]这些材料有望用于汽车制造、房屋建筑、电子制造业等重要产业。
目前这方面的研究已取得了一定的进展。
文献报道的碳纳米管-聚合物复合材料，依据主客体的不同可分为两类：第一类是以聚合物为主体，碳纳米管作为填充材料，主要是针对导电聚合材料，目的是为了改善导电聚合物的力学和导电等性质。
导电聚合材料具有质轻、导电性能好、耐腐蚀等优点，是一类有很大发展前途的导电材料。
另一类是以碳纳米管为主体，把聚合物修饰在碳纳米管壁上，以增加碳纳米管的溶解度，使碳纳米管的光电性质的应用和作为化学试剂在溶液中进行化学操纵得以实现。
图l lijimalz J 1991年发现的碳纳米管1 碳纳米管聚合物复合材料的制备方法1.1 共混法该法是通过机械方式，或者通过溶液、乳液、熔融等形式直接将碳纳米管与基体聚合物共混，并利用碳纳米管上的官能团与有机相的亲和力达到有机物与无机物复合的目的。
李旭华等人发现[3]发现超高分子量聚乙烯掺杂少量碳纳米管后，其电阻率显著降低。
I.MuSa 等[4]利用溶液共混的方法，将聚(3-辛基噻吩) 溶解于氯仿中，再与超声分散过的多壁碳纳米管共混，制得聚(3-辛基噻吩)/碳纳米管复合材料。
总之，共混法简单易行，对碳纳米管体积分数等便于控制，但不易实现碳纳米管在聚合物中的均匀分散，对碳纳米管进行表面修饰可以改善其在复合材料中的分散性。
1.2 原位聚合法( 在位分散聚合法)此法是先将碳纳米管与聚合物单体均匀分散，再引发单体聚合从而生成复合物材料的过程，也有利用碳纳米管T键或其表面的官能团参与聚合达到与有机相复合的目的。
贾志杰[5]等将己内酰胺、胺基己酸一起放入反应器，聚合一段时间后再加入碳纳米管，最后得到了较高强度和韧性的复合材料，碳纳米管与聚甲基丙烯酸甲酯之间形成了较强的复合界面。
原位聚合法可以水相或油相为反应介质，与共混法相比，该法可以较容易地实现碳纳米管在复合材料中的均匀分散，而且聚合物一次聚合成型，不需热加工，避免了由此产生的降解。
原位聚合最大的特点是可以避免前面两种方法可能引起的碳纳米管在聚合物体系中分散不均匀的现象，但是此方法制备的聚合物由于碳管的封端作用使制备的聚合物长链一般很短，分子量较小。
碳管的取向问题仍没有得到解决。
1.3 溶胶-凝胶法这种方法自2O世纪80年代以来就被用于制备含有无机纳米粒子的纳米聚合物复合材料, 该法有以下几种情况[6]:（1）将前驱物溶解在事先制好的聚合物溶液中, 使前驱物经催化水解形成半互穿网络；（2）将前驱物和单体溶解, 让水解和单体聚合同时发生, 该法可使一些完全不溶的聚合物均匀嵌入无机网络中；（3）在聚合物或单体中引入能与无机组分形成化学键的基团, 增加有机与无机组分之间的相互作用。
溶胶-凝胶法的优点是条件温和, 两相分散均匀, 能掺杂大量的有机物或无机物, 并可控制组分的比例; 易加工成型, 可以制备高纯度和均匀度的复合材料该法目前存在的最大问题是在凝胶干燥过程中, 因溶剂、小分子、水的挥发等可能导致材料收缩脆裂。
迄今为止, 国内外关于用这种方法制备含碳纳米管聚合物复合材料的报道很少。
2 碳纳米管对聚合物材料的改性应用目前碳纳米管聚合物复合材料的研究重点，是如何利用碳纳米管的优良特性达到材料的增强, 或实现提高材料的导电性、电磁屏蔽性和光电子发射性能等目的用碳纳米管制备复合材料的最大优点是易于加工成型, 纳米碳管的密度较低, 长径比较高(一般大于1OOO), 用作聚合物的填料时, 体积含量可比球状填料少很多试验发现碳纳米管比碳纤维硬且脆性低, 用多壁碳纳米管与聚合物制成的复合材料其断裂前的变形率较炭纤维的同类制品大高模量和高弹性应变使碳纳米管有望成为复合材料潜在的增强剂在由松散结合的纳米管做成的复合材料中, 一根纤维的失效几乎不导致相邻纳米管的过载, 因此能将载荷有效地传递到纳米管上实现增强的目的。
爱尔兰都柏林Trinity 学院研究表明, 在塑料中加2%～3%的多壁碳纳米管可使导电率大大提高。
英国剑桥大学开展的一项研究发现, 将碳纳米管分散于一种环氧树脂中, 极低的添加量就能产生较高的导电率。
碳纳米管含量为1O%的各种工程塑料如聚碳酸酯、聚酰胺等的导电率均比用炭黑等作填料时的高, 该类复合材料有可能在汽车车体上得到广泛应用。
用1O%的多壁碳纳米管作填料可使聚合物PmPV 的导电性提高1O个数量级 Sandler等[7]发现碳纳米管添加量只有O.1% 的环氧树脂复合材料可用作静电屏蔽材料, 用少量碳纳米管代替炭黑可使复合物的导电性提高到6×1O-3S/m 碳纳米管聚合物复合材料的一个极有潜力的应用就是实现对手机和电脑等电磁辐射的屏蔽。
碳纳米管在聚合物中的取向应符合材料受力的要求。
研究表明通过一定的加工可以改善碳纳米管在聚合物中的取向，从而进一步改善复合材料的性能。
Jin L. 等[8]将多壁碳纳米管溶解于一种热塑性聚合物溶液中通过蒸发干燥制备出碳纳米管呈无序分散状态的薄膜，然后在其软化温度之上加热并用恒定负荷进行机械拉伸，使其在负荷下冷却至室温，发现通过机械拉伸复合物可以实现碳纳米管在复合物中的定向排列。
3 碳纳米管/聚合物的应用碳纳米管的出现的引起世界范围的极大关注，其主要原因在于它所具有的优异的(力学、电学、磁学、催化方面等)性能。
碳纳米管聚合物是一种多功能材料，通过不同的制备及表面修饰后可以获得某些特定的性质，可满足电子、航天、生物医学及化工等方面的需要。
[9](1)力学性能基于纳米碳管的优良力学性能可将其作为结构复合材料的增强剂。
研究表明，环氧树脂和纳米碳管之间可形成数百MPa的界面强度除做结构复合材料的增强剂外，纳米碳管还可作为功能增强剂填充到聚合物中，提高其导电性、散热能力等如：在共轭发光聚合物中添加纳米碳管后，不但其导电率大大提高，强度也得到了改善。
同时纳米碳管在纳米尺度散热，避免了局部形成的热积累，可防止共轭聚合物中链的断裂，从而抑制聚合物的光褪色作用。
纳米管在镍、玻璃、钛、铬、石墨、钨等材料上形成阵列式结构，制造各种用途的场发射管。
（2）热性能碳纳米管具有极好的热稳定性，小于973 K温度下在空气中基本不发生变化。
碳纳米管在一维纳米尺度散热，是一种良好的热导体。
将其应用在聚合物材料中，由于它比表面积大，表面原子数多，且表面缺陷以及少量化学键与聚合物分子链结合，从而与聚合物分子链之间形成较强的作用力，可以提高聚合物材料的耐热性。
另外，碳纳米管的螺旋结构也在一定程度上阻碍了分子链的运动，提高了聚合物的热稳定性。
苏志强等[10]利用碳纳米管的耐热性，制备了耐热型的碳纳米管/酚醛树脂复合材料，并用透射电子显微镜和热分析仪对其微观结构和热性能进行了研究。
结果表明，碳纳米管可以显著提高酚醛树脂的耐热性，其含量越大，酚醛树脂的耐热性越好。
但碳纳米管含量过大时分散性较差，耐热性增加并不显著。
聚合反应前对碳纳米管进行表面处理，用溶剂洗去碳纳米管表面的低分子裂解产物，使碳纳米管在改性酚醛树脂中分散得较均匀，如果再进行超强力振荡，则碳纳米管分散效果更好，树脂的耐热性会显著提高。
(3)功能性由于碳纳米管比表面积大，表面活性高，可用作各种敏感功能材料元件，改善响应速度，增强敏感度，且形体小、能耗低、功能多用碳纳米管修饰电极可提高对H+等的选择性，从而制成电化学传感器。