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芳纶纤维（如对位芳纶PPTA）因其高强度、耐高温和轻量化特性，被广泛应用于复合材料、防护装备及航空航天领域。然而，其应用性能高度依赖于纤维在水溶液中的分散性——均匀分散可避免团聚，提升材料力学性能；而分散不均则易导致界面缺陷。传统检测方法（zeta电位法和动态光散射（DLS）法 ）存在耗时长、破坏样本等局限。近年来，低场核磁共振技术（LF-NMR）凭借快速、无损的优势，成为研究芳纶纤维分散性的创新工具。

芳纶纤维在水溶液中的分散性直接影响其与基体材料的界面结合强度。当纤维均匀分散时，其高比表面积可充分与基体接触，形成强界面键合；反之，纤维团聚会导致应力集中，成为复合材料断裂的薄弱环节（图1）。因此，精准表征分散状态是优化工艺参数（如分散剂种类、剪切速率）的核心前提。

传统方法中，光学显微镜需依赖人工统计，主观性强且无法定量化；粘度测试虽能间接反映分散度，但无法区分团聚体尺寸分布。此外，两类方法均需取样预处理，可能破坏纤维原始分布状态。这些限制促使研究者转向无损、原位化的检测技术。

低场核磁共振技术原理

低场核磁共振技术表征分散性的核心原理基于氢质子弛豫时间T2与分子运动状态的关联性。在分散体系中，溶剂分子与纤维表面的相互作用会导致T2弛豫时间发生变化，在固含量相同的情况下，T2弛豫时间越短，分散性越好。

低场核磁共振技术优势：

快速无损：可快速检测（120s）,实时反映产线产品质量，同一样品可进行反复测试；  

数据精准：数据准确，测试灵敏度高；  

原位分析：无需稀释样品，反映样品真实分散性；

操作便捷：操作简便，无需专业技能。

实验案例：

纤维溶于水相、纤维溶于NMP相分散性测试

改性纤维1溶于水相和NMP相中的T2弛豫时间更短，分散性更好。

低场核磁共振技术通过捕捉水分子动力学特征的细微差异，为芳纶纤维分散性研究提供了全新的视角。其快速、无损、定量化的特点，不仅加速了高性能复合材料的设计与优化，也为工业生产中的在线质量监控开辟了创新路径。随着技术的持续迭代，LF-NMR有望成为纤维分散性分析的“黄金标准"，助力航空航天、新能源等领域的材料升级。