【摘 要】
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本文以氧化石墨烯和纤维素氨基甲酸酯为原料,研究了该溶液的流变性能并制备出复合膜.动态流变测试显示加入2％氧化石墨烯能够降低纤维素氨基甲酸酯溶液的粘度和分子缠结,从而延长溶液的凝胶时间,提高溶液的稳定性.XRD测试表明加入2％氧化石墨烯能提高纤维素氨基甲酸酯分子的取向和结晶度.SEM测试结果显示氧化石墨烯均一、规整地分散在该基体中.氧化石墨烯还有利于其宏观性能的提高.与纯纤维素氨基甲酸酯相比,当氧化
【机 构】
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高性能纤维与制品教育部重点实验室,东华大学材料科学与工程学院,上海201620 东华大学化学化工与
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本文以氧化石墨烯和纤维素氨基甲酸酯为原料,研究了该溶液的流变性能并制备出复合膜.动态流变测试显示加入2％氧化石墨烯能够降低纤维素氨基甲酸酯溶液的粘度和分子缠结,从而延长溶液的凝胶时间,提高溶液的稳定性.XRD测试表明加入2％氧化石墨烯能提高纤维素氨基甲酸酯分子的取向和结晶度.SEM测试结果显示氧化石墨烯均一、规整地分散在该基体中.氧化石墨烯还有利于其宏观性能的提高.与纯纤维素氨基甲酸酯相比,当氧化石墨烯含量为2％时,该复合膜的模量和强度分别提高了2.8倍和1.8倍.并且,所有复合膜的碳收率均得到了提高.氧化石墨烯对纤维素氨基甲酸酯膜取向和碳收率的提高,将有益于以纤维素氨基甲酸酯为前驱体的碳纤维的制备.
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采用间接法将硼引入炭纤维(CF)中,即先将硼引入石墨坩埚中,然后将黏胶基炭纤维放到坩埚中,升温进行石墨化处理,在高温条件下,石墨坩埚中的硼扩散出来,进入纤维中.研究了坩埚中硼含量和热处理温度对炭纤维微结构的影响;通过扫描电子显微镜观察了碳纤维断面的微观形貌;进一步通过拉曼光谱的研究,实验结果表明:经气相硼处理的石墨化CF-级拉曼光谱有3个峰(D,G和D’),D峰和G峰的拉曼位移增大,D’峰减小;谱
本文采用相分离与物理活化相结合的方法成功制备出具有多级孔结构的聚丙烯腈(PAN)基活性碳纤维.通过调节湿法纺丝凝固浴,使PAN与溶剂发生相分离,得到具有发达的三维网络大/中孔结构;经过预氧化和碳化后,再经CO2进一步活化,不但得到大量的微孔结构,而且孔径扩大,从而得到了同时具有微孔、中孔和大孔结构的多级孔结构活性碳纤维.
使用刷涂-烧结工艺在炭/炭复合材料表面制备了碳化钨涂层,并研究了料浆中碳/钨摩尔比、刷涂次数对涂层刷涂量及微观结构的影响规律.通过扫描电子显微镜和X射线衍射技术表征涂层的微观结构及物相组成.研究结果表明10％的聚乙烯醇溶液作为分散剂可以获得良好的料浆分散效果.通过调节刷涂次数及料浆中碳/钨摩尔比,可以制备厚度可控且结晶性好的碳化钨涂层.当碳/钨摩尔比小于等于1时,涂层较为致密.
在MM-1OOO试验机上对树脂补增密前后炭/炭复合材料不同刹车压力下摩擦磨损性能进行测试,并采用扫描电镜(SEM)和光学显微镜对磨屑、摩擦表面进行观察分析.结果表明:随着刹车压力的增大,二者的摩擦膜变得更加致密完整,摩擦系数都逐渐降低,质量磨损和线性磨损总体上都有增大的趋势,但在0.9 MPa时略有降低;树脂补增密后的炭/炭复合材料体现出更好的摩擦磨损性能;炭/炭复合材料在磨损过程中首先发生黏着磨
本研究使用高速数码相机跟踪拍摄中间相沥青炭纤维单丝拉伸断裂过程,记录了纤维断裂前后的一系列动态变化,为评价炭纤维的单丝力学性能提供实验依据.研究结果表明:1)断裂位置呈现随机性;2)中间相沥青炭纤维拉伸断裂后发生回弹,回弹行为不相同;在回弹过程中,样品呈现类似波浪状的起伏状态,不同样品起伏程度不同.
利用混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行酸化处理得到酸化碳纳米管(a-MWCNTs),其表面接枝了羧基基团,在N,N’-二环己基碳二亚胺的作用下,将对氨基苯磺酸接枝到MWCNTs表面,得到磺化碳纳米管(s-MWCNTs).以浓硫酸为磺化剂,在30℃下对聚醚醚酮(PEEK)磺化制备出磺化聚醚醚酮(SPEEK).以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用溶液共混法制备了MWCNTs/SPEEK、a
为了提高碳/碳(C/C)复合材料的抗烧蚀性能,采用ZrCl4一C3H6-H2-Ar体系在C/C材料基体上进行低压化学气相沉积(LPCVD)制备含有原位生成的ZrC纳米颗粒的ZrC涂层,并研究了涂层抗烧蚀的结构和抗烧蚀性能.结果表明,相比于传统的CVD-ZrC涂层,含有原位生长ZrC纳米颗粒CVD-ZrC涂层的结构有序性增强.经3300K下烧蚀lOOs后,涂层的质量少时率和线烧蚀率分别为0.10×1
以中间相沥青基炭纤维为增强体,以天然鳞片石墨为填料,以中间相沥青为粘结剂制得了短纤维增强的鳞片石墨基复合材料.考察了初始纤维长度和热压温度对最终材料结构及性能的影响规律.结果发现,材料中石墨鳞片和短纤维都呈现出沿垂直于热压方向的高度取向.不同长度纤维的引入都对材料的面向热导率和抗弯强度有明显的改善作用.当纤维初始长度为5mm、热压温度为2973 K时,制得的材料的面向热导率和电阻率分别达到606
采用静电纺织的方法制备沥青基纳米纤维并对其电化学性能进行研究.为了提高沥青的可纺性,向沥青的四氢呋喃溶液中加入少量的PAN溶液,调节纺丝原液浓度可控制沥青基纳米纤维平均直径在250nm左右.预氧化后,采用不同的温度对纤维进行碳化.通过SEM、TEM测试考察碳化前后的纤维直径的变化,并通过恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学性能测试,确定碳化的最佳温度.实验结果表明:700℃碳化的沥青基纤维作为负
本文采用水相电泳沉积的方法将氧化石墨烯修饰到碳纤维表面,然后再进行热处理,制备了结合紧密的氧化石墨烯薄膜-碳纤维复合增强体.通过X射线光电子能谱和热重质谱联用等手段对热处理前后的氧化石墨烯-碳纤维复合增强体进行表征和分析,结果表明氧化石墨烯以共价键形式结合到碳纤维表面.制备了氧化石墨烯.碳纤维复合增强体的单纤维体系环氧树脂基复合材料,并通过研究单丝的接触角及碳纤维与环氧树脂之间的界面强度来揭示氧化