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近年来以碳纳米管(CNTs)为核心的系列研究一直是各国材料研究的热点，碳纳米管的优异性能使其在复合材料中起到了多方面的作用。目前国内外研究在陶瓷基体中掺加碳管的主要目的是为了提高陶瓷的韧性和导电性，研究仍处于初步探索阶段，还没有达到理想的复合效果，主要原因是碳纳米管本身的纯度不高、存在缺陷，以及在基体中分散不均匀等问题。目前还没有关于莫来石陶瓷与碳管复合的报道。
莫来石陶瓷是一种重要的工业陶瓷；碳纳米管与莫来石具有良好的物理化学相容性。碳纳米管易团聚，提高其分散性，增强其与基体间的界面结合力，是制备碳纳米管复合材料的重要前提条件；探索新的复合方法，保证碳纳米管与基体颗粒有效结合并在基体中均匀分散，是富有挑战性和实际应用价值的研究方向。本课题在莫来石陶瓷良好性能的基础上，通过加入碳纳米管提高其强韧性，利用碳纳米管的特殊电学特性改变莫柬石陶瓷的导电性，介电性和吸波性能，希望开发该新型复合材料在吸波领域的应用价值。
主要研究内容包括：碳纳米管的分散性研究；复合粉体的制备工艺及复合机理研究；采用热压烧结和SPS烧结方法，探讨不同的烧结条件对材料的结构及性能的影响；复合材料的力学、热学、电学、吸波性能研究。
(1)固相合成法：分析了碳纳米管在溶剂中的分散性能，初步用有机溶剂和适当的分散剂使碳管与陶瓷基体粉末均匀分散；采用热压烧结在1450～1600℃得到致密的复合材料，研究了烧结条件对莫来石致密化和相转变的影响，CNTs含量对复合材料结构和性能的影响，结果表明，当复合材料中的碳纳米管含量低于5 vol.％时，碳纳米管在基体中的分布较为均匀，当含量增大时出现团聚并导致复合材料力学性能的下降：并通过实验观察和XRD，SEM以及EPMA分析了碳管与莫来石在1700℃以上高温化学反应机理为3Al2O3·2SiO2+6C(s)→3Al2O3+2SiC(s)+4CO(g)T
(2)原位复合法：为了进一步降低材料的烧结温度，改善碳管与基体的结合，并采用对环境无污染的溶剂，我们先用合适的分散剂将碳管均匀分散在去离子水中，然后在可控的条件下使两种原料溶液在碳管表面原位反应，并在碳管表面均匀包覆上一定厚度的陶瓷前驱体；通过DSC-TG分析，确定合适的煅烧温度，在空气中加热使陶瓷前驱体热分解，得到碳纳米管与陶瓷原料的复合粉体，而且对碳管没有严重的损伤；然后采用热压和SPS烧结方法，得到致密的复合材料，与直接混合法相比，材料的烧结温度降低了200℃～350℃。通过形貌和结构分析，碳管在基体中的分散性得到了很大的提高，与基体的结合良好，制备出了碳管含量达50 vol％以上的致密样品。
(3)对制备的碳纳米管/莫来石复合材料，通过SEM，FESEM，TEM和XRD等分析测试手段进行了表征。相对于莫来石陶瓷基体，材料的各种性能都取得了较大提高：
力学性能：断裂韧性提高达80％；
导电性能：电导提高10个数量级以上；
电磁参数：介电常数提高10～30倍，损耗提高3个数量级；
吸波性能：对雷达波达到衰减-30dB(透过率<1/1000)，频带宽为4GHz(8～12GHz)，且样品具有质轻(单位面积质量<15kg/m2)，导电，强度高，韧性好等优点，是具有前途的新型吸波材料体系。