碳纳米管增强陶瓷基复合材料
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]。
碳纤维增强陶瓷基复合材料的制备及性能研究
碳纤维增强陶瓷基复合材料的制备及性能研究碳纤维增强陶瓷基复合材料是一种具有优异性能的复合材料，具有高强度、高刚度、低密度、高温耐性、抗腐蚀等优点，被广泛应用于航空、航天、汽车、新能源等领域。
本文将对碳纤维增强陶瓷基复合材料的制备及其性能研究进行探讨。
1. 背景传统金属材料存在密度大、重量重、强度低等问题，难以满足现代工业的需求。
而复合材料的出现解决了这一问题，毫不夸张地说，“复合材料就是未来工业的材料”。
其中最为突出的就是碳纤维增强陶瓷基复合材料。
2. 制备方法制备碳纤维增强陶瓷基复合材料的方法有多种，其中最为常见的是热压法和热处理法。
热压法是将预先制备的碳纤维增强陶瓷基复合材料在高温高压下进行加热压制，使其形成连续的结构。
这种方法适用于制备块状和板状复合材料。
热处理法则是先将碳纤维增强材料进行数次高温氧化处理，使其表面形成含有氧的层，然后进行碳化处理和陶瓷化处理，最终得到陶瓷基复合材料。
这种方法适用于制备复杂形状的复合材料。
3. 性能研究碳纤维增强陶瓷基复合材料具有优异的性能，如高强度、高刚度、低密度、高温耐性、抗腐蚀等，其力学性能和热学性能是研究的重点。
力学性能研究主要包括拉伸强度、屈服强度、断裂韧性等指标的测试和评估。
热学性能研究主要包括热膨胀系数、导热系数、热稳定性等指标的测试和评估。
研究表明，碳纤维增强陶瓷基复合材料的力学性能远远优于传统金属材料，具有极高的强度和刚度；而其热学性能也表现出卓越的优势，具有很高的耐热性和热稳定性。
4. 应用前景碳纤维增强陶瓷基复合材料具有广泛的应用前景。
在航空和航天产业中，用以制造减重、高刚度、高强度的重要部件；在汽车产业中，用于制造轻量化结构件和发动机；在新能源领域，用于制造高温耐受的储能材料等。
总之，碳纤维增强陶瓷基复合材料具有优异的性能和广泛的应用前景，能够为现代工业的发展做出巨大的贡献。
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展及应用
第28卷第6期 硅 酸 盐 通 报 Vol .28 No .6 2009年12月 BULLETI N OF THE CH I N ESE CERAM I C S OC I ETY Dece mber,2009 碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展及应用何柏林,孙 佳(华东交通大学载运工具与装备省部共建教育部重点实验室,南昌 330013)摘要:碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料具有密度低、高强度、高韧性和耐高温等综合性能,已得到世界各国高度重视。
本文综述了碳纤维的研究进展,C f /Si C 复合材料的制备方法,并分析了各种制备方法的优缺点。
概述了C f /Si C 复合材料作为高温热结构材料和制动材料的应用状况。
最后,指出了有待解决的问题和今后的主要研究方向。
关键词:C f /Si C 复合材料;制备方法;应用中图分类号:T B332 文献标识码:A 文章编号:100121625(2009)0621197206Progress and Appli ca ti on of Carbon F i bers Re i n forcedS ili con Carb i de Ceram i c M a tr i x Com positesHE B o 2lin,SUN J ia(Key Laborat ory of Conveyance and Equi pment,M inistry of Educati on,East China J iaot ong University,Nanchang 330013,China )Abstract:Carbon fibers reinforced silicon carbide cera m ic matrix composites have received intensive interest due t o their excellent p r operties such as l o w density,high strength and t oughness,oxidati on resistances .The devel opment of carbon fibers was revie wed .The several p reparati on methods of C f /Si C composites were intr oduced .The advantage and disadvantaged of every method were analyzed .The app licati on of C f /Si C composites were described as the outstanding high te mperature structure materials and braking materials .Finally,p r oble m s f or further research and key study as pects in the future were pointed out .Key words:C f /Si C composites;p reparati on methods;app licati on基金项目:江西省教育厅科研基金项目(赣教技字[2007]426号)作者简介:何柏林(19622),男,博士,教授.主要从事陶瓷基复合材料的研究.E 2mail:hebolin@1 引 言碳化硅陶瓷因具有高强度、高硬度、抗腐蚀、耐高温和低密度而被广泛用于高温和某些苛刻的环境中,尤其在航空航天飞行器需要承受极高温度的特殊部位具有很大的潜力。
碳纳米管的性能及应用领域
碳纳米管的性能及应用领域碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有很多异常的力学、电学和化学性能。
近些年随着碳纳米管及纳米材料讨论的深入其广阔的应用前景也不断地呈现出来。
一、碳纳米管的性能1.1力学性能不同类型的碳纳米管碳纳米管具有良好的力学性能，碳纳米管的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。
碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相像，但其结构却比高分子材料稳定得多。
碳纳米管是目前可制备出的具有最高比强度的材料。
若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料，可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲乏性及各向同性，给复合材料的性能带来极大的改善。
1.2导电性能碳纳米管制成的透亮导电薄膜碳纳米管上碳原子的P电子形成大范围的离域键，由于共轭效应显著，碳纳米管具有一些特别的电学性质。
碳纳米管具有良好的导电性能，由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能。
对于一个给定的纳米管，在某个方向上表现出金属性，是良好的导体，否则表现为半导体。
对于这个的方向，碳纳米管表现出良好的导电性，电导率通常可达铜的1万倍。
1.3传热性能采纳了碳纳米管涂层的热水器内胆碳纳米管具有良好的传热性能，碳纳米管具有特别大的长径比，因而其沿着长度方向的热交换性能很高，相对的其垂直方向的热交换性能较低，通过合适的取向，碳纳米管可以合成高各向异性的热传导材料。
另外，碳纳米管有着较高的热导率，只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管，该复合材料的热导率将会可能得到很大的改善。
二、碳纳米管的应用2.1电子领域碳纳米电子管（CNTS）是一种具有显著电子、机械和化学特性的独特材料。
其导电本领不同于一般的导体。
性能方面的区分取决于应用，或许是优点，或许是缺点，或许是机会。
在一理想纳米碳管内，电传导以低温漂轨道传播的，假如电子管能无缝交接，低温漂是计算机芯片的优点。
诸如电连接等的混乱极大地修改了这行为。
对十较慢的模拟信号的处理速度，四周环围着平向球分子的碳纳米管充当传播者已被试验证明。
碳纳米管在复合材料中的应用
碳纳米管在复合材料中的应用碳纳米管，听起来是不是像个高大上的科技名词？其实它的用途可真不少，而且在复合材料中，它简直就是个“神奇的小帮手”。
要是你了解了它的“背景”，你会觉得它根本不是个什么遥不可及的东西，反而是“未来科技”的一个贴心小伙伴。
简单来说，碳纳米管是一种由碳原子按特定方式排列成的管状结构，直径只有几纳米，但强度却高得惊人，甚至比钢铁还要强大。
你可别小看它这么细小的身材，正是这种“袖珍”让它能在复合材料中展现出不一样的魔力。
先说说碳纳米管是如何在复合材料中大显身手的吧。
大家都知道，复合材料就是把两种或两种以上的材料“结婚”在一起，目的就是取长补短，达到1+1大于2的效果。
而碳纳米管作为一种“超级增强剂”，正好能填补传统材料的不足，让复合材料变得更加坚固、更耐用，甚至能让它们更轻便。
你想象一下，一个轻得像羽毛的材料，里面藏着像钢铁一样坚硬的成分，拿在手上，不仅结实，而且让人觉得轻松又不费劲，这就是碳纳米管在复合材料中能做出的贡献。
不仅如此，碳纳米管的“火力”还不仅限于提升强度，它还能改善材料的电导性和热导性。
想象一下，如果你把它加入到复合材料中，材料的电导性和热导性就像打了鸡血一样，瞬间变得更强。
这对于一些电子设备来说，那可是天大的好事。
比如，电池、导电线材、甚至一些特殊的传感器，靠碳纳米管的加入，不仅提高了性能，还能让这些设备变得更加耐用。
别看它个头小，作用可大着呢！说到这里，可能你会问了：“那是不是碳纳米管就万能了？”答案当然是“不是”。
虽然它很强大，但在复合材料中的应用也有一定的挑战。
比如说，碳纳米管在复合材料中分散不均匀的话，可能就不能发挥它该有的效果。
想象一下，碳纳米管就像是一个个小小的精英士兵，如果它们没有被很好地安排到每个角落，那材料的整体性能就会大打折扣。
碳纳米管的制造过程也不简单，它们得在精密的条件下生产出来，不然质量差的碳纳米管可能还会给复合材料“添乱”，甚至影响材料的稳定性。
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料
缺点：①致密周期较长，制品的孔隙率较高，对材料蠕变性能有一定影响；②基体密度在裂解前后相 差很大，致使基体的体积收缩很大(可达50～70％)，因此需要多次循环才能达到致密化。
优点：基体软化温度较低，可使热压温度接近或 低于陶瓷软化温度。适用于制备单层或叠层构件， 致密度较高且缺陷少。
缺点：SiC陶瓷基体的烧结温度一般在1800℃以 上（添加加烧结助剂，常见的有TiB2、TiC、B、 BN等）。
4、液相硅浸渍法(LSI)
液相硅浸渍法是通过Si+C反应烧结生成，也称反应熔体浸渗法主要工艺流程如下： 纯固体硅于1700℃左右熔融成液态硅，通过C／C复合材料中大量分布的气孔，利用 毛细作用原理渗透到预制体内部并与C发生反应生成SiC陶瓷基体。 优点：工艺时间短，成本低。同时还可以制备大尺寸、复杂的薄壁结构组件。 缺点：制备Cf／SiC复合材料时，由于熔融Si与基体C发生反应的过程中，不可避免 地会与碳纤维发生反应，纤维被浸蚀导致复合材料性能下降。（只能制得一维或二维 的Cf／SiC复合材料，应用前景不大）
改善：均热法、热梯度法、等温强制流动等工艺
2、先驱体转化法(PIP)
先驱体转化法(PIP)是近年来发展迅速的一种制备Cf／SiC复合材料的制备工艺，由于成型工艺简单、 制备温度较低等特点而受到关注。该方法是利用有机先驱体在高温下裂解进而转化为无机陶瓷基体。 基本流程为：将含Si的有机聚合物先驱体(如聚碳硅烷、聚甲基硅烷等)溶液或熔融体浸渍到碳纤维预 制体中，干燥固化后在惰性气体保护下高温裂解，得到SiC陶瓷基体，并通过多次浸渍裂解处理后可获 得致密度较高的Cf／SiC复合材料。
碳纳米管增强材料
碳纳米管增强材料碳纳米管是一种具有独特结构和优异性能的纳米材料，在近年来的材料科学领域备受关注。
碳纳米管由碳原子经过特定结构排列而成，具有直径很小、长度很长的特点。
这种纳米材料因其高机械强度、优异导热性、优良导电性和化学稳定性而被广泛应用于各个领域，尤其在增强材料方面表现出色。
1. 机械增强碳纳米管在增强材料中的应用主要体现在提高材料的机械性能方面。
由于碳纳米管本身具有极高的强度和刚度，将其加入到复合材料中可以显著增强材料的强度和硬度。
碳纳米管可以均匀分散在基体材料中，形成有效的增强网格，阻碍裂纹的扩展，提高了复合材料的断裂韧性，使材料具有更好的抗拉伸和抗压性能。
2. 热导增强碳纳米管的优异导热性也为增强材料带来了新的可能性。
将碳纳米管掺杂到传统材料中，可以有效提高材料的热导率。
碳纳米管作为热传导的通道，可以加速热量的传输，使材料在受热时更加均匀，避免局部热应力产生，提高了材料的耐热性和抗热冲击性。
3. 电导增强由于碳纳米管本身是优良的导电材料，将其引入到增强材料中可以显著提高材料的导电性能。
在电子材料领域，碳纳米管增强材料被广泛应用于抗静电材料、导电涂料、电子设备的防护屏蔽材料等方面。
碳纳米管的优异导电性还可以提高材料的静电防护性能，减小材料受静电影响的可能性。
4. 化学增强碳纳米管具有极高的化学稳定性，可以提高增强材料的耐腐蚀性能。
将碳纳米管与其他耐蚀材料复合使用，不仅可以提高材料的整体强度，还可以增加材料的化学稳定性，延长材料的使用寿命。
碳纳米管还可以通过表面修饰等方式与其他功能性材料结合，实现多功能化的应用，拓展增强材料的应用范围。
综上所述，碳纳米管作为一种具有优异性能的纳米材料，在增强材料中的应用前景广阔。
通过合理设计和控制碳纳米管的添加量、分散性和结构等特征，可以实现对增强材料性能的有效调控和优化。
未来，随着碳纳米管制备技术的不断提升和纳米材料研究的深入，碳纳米管增强材料必将在航空航天、汽车制造、电子设备等领域发挥越来越重要的作用。
碳纤维增强陶瓷基复合材料
碳纤维增强陶瓷基复合材料
碳纤维增强陶瓷基复合材料是一种具有优异性能的复合材料，结合了碳纤维和
陶瓷的优点，具有高强度、高刚度、高耐热性和耐磨性等特点，因此在航空航天、汽车制造、工程建设等领域得到广泛应用。
组成
碳纤维增强陶瓷基复合材料主要由碳纤维和陶瓷基体组成。
碳纤维作为增强材料，具有优异的机械性能，可以增加复合材料的强度和刚度；陶瓷基体作为基体材料，具有良好的耐热性和耐腐蚀性，可以提高复合材料的耐高温和耐磨性能。
特点
1.高强度和高刚度：碳纤维增强陶瓷基复合材料具有很高的拉伸强度
和模量，能够承受较大的载荷；
2.耐热性：陶瓷基体具有优良的耐高温性能，适用于高温环境下的使
用；
3.耐腐蚀性：陶瓷基体对酸碱等腐蚀介质具有较好的稳定性；
4.耐磨性：碳纤维的高强度和陶瓷的硬度结合，使复合材料具有较好
的耐磨性。
应用领域
碳纤维增强陶瓷基复合材料在航空航天、汽车制造、工程建设等领域得到广泛
应用。
在航空航天领域，碳纤维增强陶瓷基复合材料被用于制造飞机结构件和燃气涡轮引擎零部件，以提高飞机的性能和降低重量；在汽车制造领域，碳纤维增强陶瓷基复合材料被用于制造车身结构件和制动系统，以提高汽车的安全性和燃油效率；在工程建设领域，碳纤维增强陶瓷基复合材料被用于制造建筑结构件和桥梁构件，以提高建筑物的抗震性和耐久性。
综上所述，碳纤维增强陶瓷基复合材料具有优异的性能和广泛的应用前景，将
在未来得到更广泛的应用和推广。
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碳纳米管增强陶瓷基复合材料王晓丽（江苏江阴 国家纺织产品质量监督检验中心 214400）【摘 要】：本文综述了碳纳米管独特结构与力学性能，碳纳米管增强陶瓷基复合材料的烧结成型以及其物理、力学性能，并对碳纳米管增强陶瓷基复合材料的研究进行了展望。
【关键词】：碳纳米管；陶瓷基复合材料；物理性能；力学性能引 言碳纳米管(Carbon Nanotubes，CNTs：)[1]是一种非常奇特的新型一维纳米材料,碳纳米管在结构上与其它的碳材料有很大的不同,它是由石墨中的碳原子在1200℃以上的高温下,从其微观结构的六边形网格层面的边界开始卷曲，直到两个边界完美地结合在一起而形成的一个笼状“纤维”。
碳纳米管呈空心管状结构,其长度为微米级,直径为纳米级。
根据管壁的碳原子层数,可分为单壁碳纳米管(Single Wall Carbon Nanotubes，SWCNTs)和多壁碳纳米管(Multi wal1 Carbon Nanotubes，MWCNTs)。
碳纳米管独特的结构,致使其具有非常独特的性能。
碳纳米管的电子结构与其构型直接相关,不同的构型,可以表现出金属性或半导体性，使之成为制造电子器材的极佳材料。
碳纳米管依靠超声波传递热能,速度可达每秒l万米,是目前世界上最好的导热材料,有可能成为今后计算机芯片的导热板；碳纳米管细尖极易发射电子，是制造场发射的极好材料。
碳纳米管的特殊性能在电子、化工等领域中得到了应用,同时在复合材料领域中的研究应用也得到了发展。
陶瓷材料具有共价键和复杂离子键的键合以及复杂的晶体结构，因而呈现耐高温、耐磨损和重量轻等优异的性能,在航空航天、国防军工及工业生产等领域应用十分广泛，但陶瓷材料的脆性问题一直制约着其进一步发展和应用。
通过引入增强介质，如第二相颗粒、纤维与晶须等合成陶瓷基复合材料来强韧化陶瓷材料的研究取得了一些成就，但增韧幅度不大。
由于碳纳米管特殊的结构和优异的性能，合成碳纳米管增强的复合材料，已经在高分子基、金属基的材料中取得了显著的效果。
目前，国内外对于碳纳米管增强高分子基复合材料的研究已经较系统，但碳纳米管增强陶瓷基复合材料的研究刚起步。
本文对碳纳米管独特结构与力学性能，碳纳米管增强陶瓷基复合材料的烧结成型，该复合材料的力学性能、物理性能的改善进行了评述，对其应用研究进行了展望。
1.碳纳米管独特结构与力学性能1.1 碳纳米管的结构碳纳米管(也称巴基管)可以看成是由六边形石墨板成360о卷曲而成的管状材料，管的内径在几纳米到几十纳米之间，长度可达微米量级，是理想的准一维材料。
径向是由单层或几十层结构相同的碳纳米管套构而成。
碳纳米管的结构如图1[2]所示。
图1 碳纳米管的结构示意图1.2 碳纳米管的力学性能在碳纳米管中，碳原子之间的三种作用力决定了它们独特的力学性能，这三种基本的原子力包括：强的σ键合，C=C键之间的π键合以及多壁碳纳米管层与层之间的相互作用力，这三种力在作用机理上有所不同，但它们对碳纳米管的力学性能都有着重要的贡献。
单壁碳纳米管可看为由单独的石墨片层卷曲而成，碳纳米管的总能量随着其曲率增加而引起的张力能增加而增加，即随着碳纳米管直径的减小张力能增加，因此直径较大的碳纳米管较直径较小的碳纳米管稳定。
石墨类物质中sp 2共价键主要形成蜂巢形晶格的σ结构，所以碳纳米管可看成是一个弹性薄层，应用经典理论课推出其在轴向上的强度，并进而推出碳纳米管能量与其直径的关系[3]见式(1)：（1)式中：E为片层的弹性模量，d f 为碳纳米管的厚度，d t 为碳纳米管的直径，T为碳纳米管轴向晶胞的长度。
t fd ETd E 633πδ=进一步可推出每个碳原子上的张力能，见式(2)： (2) 其中：当力作用于碳纳米管轴时，碳纳米管的弯曲模量可由杨氏模量来描述，对一个长度为1的悬臂梁，当力f作用于悬臂梁的自由端，它的变形d可由下式(3)表示：(3)由式(3)可以推出碳纳米管在同样的几何状态下的强度，计算结果显示，碳纳米管的杨氏模量可达到1500GPa。
另一方面，当力垂直作用于碳纳米管的表面时，可以认为碳纳米管的表面是相当柔软的。
事实上碳纳米管可以进行很大的弯曲(绕成极小的圆环或折成锐角)而不破坏其σ结构，这可认为是剪切应力作用于σ结构所导致的结果。
此外，Gao Guanghua等[4]利用扩展的分子力学计算，研究各种不同类型的单壁碳纳米管的结构稳定性，对于每种类型的纳米管都采用了两种初始截面构型，一种是圆截面，一种是瘪截面，这种瘪截面模型，中间部分相对的两壁的距离在范氏作用力的范围内，而两端形成近似于10.7Å直径的圆弧。
研究发现，当碳纳米管经过优化处理达到稳定形态的时候，其截面形状发生了变化，对于半径小于10Å的单壁碳管只有圆截面是稳定的，而初始瘪截面将转换成圆截面；半径在10Å与30Å的碳纳米管，两种初始构型都可能稳定存在，但是从能量的角度圆截面更稳定；大于30Å的碳纳米管，则有瘪截面的的形状是稳定的，而圆截面则在能量上处于亚稳态，对于所有稳定存在的瘪结构的截面两端的半径均为10.5Å，而中间扁平部分近似为3.4Å，与石墨晶体的片层间距相似，见图2。
对这些碳纳米管的应变能以及弯曲模量的进一步研究，最终认为，碳纳米管的直径是决定其结构稳定性的主要因素。
t f d a Ed N E 24333=δt d L aLT N π2,322==YI fl d 33=图2 不同管径的初始为瘪截面的碳纳米管经过结构稳定性模拟分析后的结果 多壁碳纳米管有一些单壁碳纳米管所不具备的独特性质[3]，但由于多壁碳纳米管的管层量度困难，且很难制备特定结构的样品，因此对多壁碳纳米管的物理性能的研究还不是很深入。
多壁碳纳米管各个管层的晶格结构是在生长过程中单独决定的，即多壁碳纳米管的内外层可能分别由摇椅型碳纳米管和锯齿型碳纳米管组成，随着多壁碳纳米管管层的增加，它的横截面上的空隙面积减小，轴向单位面积上的强度随之提高。
多壁碳纳米管在各个层相对的堆垛结构间有着弱的相互作用力，这说明外层的碳原子位置与内层原子位置有着相对的联系。
由于层间的相互作用力，碳纳米管各层可沿轴向相互平滑地滑动，并可绕Z轴进行周期为2 π／d c的旋转，且d c值越小，层间的旋转越光滑，其中d c为碳纳米管手性指数n1、ml、n2、m2的最小公约数。
所以，在碳纳米管复合高聚物材料的研究中，研究者普遍认为[5]：最好采用单壁碳纳米管作为聚合物的增强材料，因为多层碳纳米管内层对承载负荷没有起到什么积极的作用[6]，而且，内层的壁与壁之间较易发生相互滑移，从而诱发复合物的破坏，降低复合物的机械性能。
这就是为什么在研究中发现聚合物／多壁碳纳米管复合材料的压缩模量较聚合物／单壁碳纳米管复合材料的压缩模量要高，拉伸模量则正好相反[6]的原因。
2．碳纳米管增强陶瓷基复合材料的烧结成型碳纳米管增强陶瓷基复合材料大部分采用烧结成型，通常制备纳米陶瓷材料和陶瓷基复合材料的工艺均可以用于制备碳纳米管增强陶瓷基复合材料，但烧结气氛必须是真空或惰性气体保护，以防止碳纳米管的氧化，碳纳米管在陶瓷烧结后组织中的存话状况非常重要。
2.1 热压烧结热压烧结是最常用的一种制备碳纳米管增强陶瓷基复合材料的烧结工艺。
采用热压烧结工艺所制备的碳纳米管增强的复合材料有SiC，SiO2，AL2O3，Fe～AL2O3，Fe ／Co-MgAL2O4 ，Co-MgO基等材料[7]，复合材料的性能均有所提高但不大。
2.2 烧结一热等静压Balazsi等采用烧结一热等静压(Sinter—HIP)烧结工艺制备了多壁碳纳米管增强Si3N4基复合材料，复合材料的弯曲强度和弹性模量均有可观的提高。
2.3 放电等离子烧结放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering，简称SPS)是近年来发展起来的一种新型的烧结工艺，该系统利用脉冲能、放电脉冲压力和焦耳热产生的瞬时高温场来实现烧结过程，它在粉末之间能瞬时产生放电等离子体，使被烧结体内部每个颗粒均匀的自身发热，并且使颗粒表面活化更易于烧结；同时，烧结时在样品两端施加轴向压力，可以使烧结体更加致密和烧结温度降低，可以在极快的升温速度、低的烧结温度、极短的保温时间、较高的烧结压力下制得致密的块状纳米材料。
有学者认为采用热压烧结工艺制备碳纳米管增强陶瓷基的复合材料，由于所需的烧结温度较高，保温时间较长，会对复合材料中的碳纳米管造成破坏，因此会降低甚至会丧失增韧效果。
放电等离子烧结是非常有发展前景的制备碳纳米管增强陶瓷基复台材料的工艺。
2.4 其他工艺Peigney等采用高温挤压成型制备了碳纳米管增强金属氧化物复合材料，发现由于碳纳米管的引人，复合材料的超塑性成型更易进行，碳纳米管抑制了基体晶粒长大，并具有润滑介质的作用。
研究发现，将碳纳米管在陶瓷材料基体上定向排列是可能的，通过控制碳纳米管的含量来调制纳米复台材料的导电性能[7]。
3．碳纳米管增强陶瓷基复合材料的性能改善将碳纳米管添加到陶瓷材料基体上，由于碳纳米管的分散程度和制备工艺的差别，导致复合材料的力学性能提高不一，有的甚至降低。
除了力学性能外，碳纳米管增强陶瓷基复合材料的物理性能，如导电性能、导热性能均有较大的改善。
3.1 力学性能1998年清华大学Ma等首先尝试了在纳米SiC陶瓷的基体上添加多壁碳纳米管,其断裂韧性仅提高了10％ [8]。
Flahaut等通过在Fe-AL2O3基体上原位生长碳纳米管,使复合材料的断裂强度比氧化铝稍有提高,但比Fe-AL2O3降低很多,其断裂韧性比纯氧化铝有所降低或相近[9]。
2001年Siegel等报道在氧化铝基体上添加l0vo1％的多壁碳纳米管,其断裂韧性比纯氧化铝提高了24％[10]。
2003年Nature发表了华人Zhan等的研究结果,他们在纳米AL2O3基体上添加l0vo1％的单壁碳纳米管,于1150℃放电等离子烧结(SPS)3min得到的复合材料的维氏硬度达到了16.1GPa,断裂韧性KIC达到了9.7 MPa·m½,约为单纯纳米氧化铝材料的3倍,为迄今增韧效果最佳的报道。
Balazsi等研究了碳纳米管与碳纤维、碳黑和石墨复合Si3N4陶瓷的增韧效果，发现Si3N4-CNTs的力学性能比其他碳材料如碳纤维、碳黑和石墨复合SiN提高了15％～37％[11]。
An等对AL2O3-CNTs复合材料的摩擦学特性进行了研究，发现添加4wt％以内的碳纳米管可以提高材料的耐磨性能[12]。
2004年中科院上硅所Ning等SiO2添加5vo1％ 的多壁碳纳米管,由于碳纳米管较均匀的分散,添加了5vol％的碳纳米管的SiO2,弯曲强度和断裂韧性分别提高了88％与146％,而不添加分散剖的5vo1％CNTs-SiO2复合材料的力学性能提高较少。