纳米碳纤维凭借高强度、高模量、良好的导电导热性等优异性能，在航空航天、电子、生物医学等众多领域展现出巨大的应用潜力。然而，纳米碳纤维在分散过程中面临的团聚现象和与基体材料相容性差等难题，严重制约了其性能优势的发挥。深入了解这些难题，并找到有效的解决方案，对推动纳米碳纤维的广泛应用至关重要。

　　团聚现象：分散的首要阻碍

　　纳米碳纤维具有很大的比表面积和表面能，这使得它们容易相互吸引，进而形成团聚体。此外，纳米碳纤维之间的范德华力和 π-π 堆积作用，也会促使团聚现象的发生。团聚后的纳米碳纤维无法在基体中均匀分散，导致材料性能下降，难以满足实际应用的要求。

　　相容性差：影响材料性能的关键因素

　　由于纳米碳纤维表面较为惰性，与许多基体材料之间缺乏有效的相互作用，导致二者的相容性较差。这不仅会影响纳米碳纤维在基体中的分散稳定性，还会降低材料的界面结合强度，使复合材料的综合性能大打折扣。

　　表面改性：改善分散与相容性的有效途径

　　表面改性是解决纳米碳纤维分散难题的常用方法。通过化学接枝、氧化处理等手段，可在纳米碳纤维表面引入活性官能团，增加其表面级性，改善与基体材料的相容性。例如，采用硝酸氧化法，在纳米碳纤维表面引入羧基、羟基等官能团，使其能够与级性基体材料形成化学键合，增强界面结合力。

　　分散剂的应用：助力均匀分散

　　添加分散剂也是改善纳米碳纤维分散性的重要手段。分散剂分子能够吸附在纳米碳纤维表面，形成一层保护膜，有效降低纳米碳纤维之间的相互作用力，阻止团聚现象的发生。同时，分散剂还能调节纳米碳纤维与基体材料之间的界面张力，提高二者的相容性。常见的分散剂有表面活性剂、聚合物等。

　　超声与机械搅拌：物理分散方法

　　超声分散和机械搅拌是常用的物理分散方法。超声分散利用超声波的空化作用，产生强大的冲击力和剪切力，打破纳米碳纤维的团聚体。机械搅拌则通过搅拌桨的高速旋转，对纳米碳纤维进行分散。在实际应用中，通常将物理分散方法与化学分散方法相结合，以达到更好的分散效果。