碳纤维表面原位固相协同生长纳米碳管
来源期刊:复合材料学报2017年第2期
论文作者:张亚兵 马兆昆 宋怀河 陈铭 梁朋 赵永华
文章页码:352 - 357
关键词:原位固相生长法;碳纳米管;催化剂浓度;碳纤维;力学性能;
摘 要:在碳纤维(CF)表面直接原位生长碳纳米管(CNTs),可有效避免CNTs分散不均的问题,充分发挥二者的优势,对获得高层间性能的碳纤维增强树脂基复合材料(CNTs-CF/EP)具有重要的意义。本文对CF进行表面改性处理,在CF表面负载催化剂粒子,然后通过原位生长法并在助催化剂噻吩的协同作用下,在CF表面固相生长了CNTs。此方法得到的CNTs-CF,不仅有效避免CNTs在基体中的相互缠绕、难以分散等问题。而且由于生长CNTs的碳源主要来自CF,二者结合强度较高,对提高CNTs-CF/EP的层间性能非常有利。借助于SEM、XRD及FT-IR等分析测试手段,研究了催化剂Ni(NO3)2·6H2O浓度对表面长有CNTs的CF的形貌、结构及其性能的影响。结果表明:在适当的催化剂浓度(0.2mol·L-1)负载中,CF表面能够生长出结合牢固、垂直生长且均匀分布的CNTs,但力学性能有所下降。
张亚兵,马兆昆,宋怀河,陈铭,梁朋,赵永华
北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室
摘 要:在碳纤维(CF)表面直接原位生长碳纳米管(CNTs),可有效避免CNTs分散不均的问题,充分发挥二者的优势,对获得高层间性能的碳纤维增强树脂基复合材料(CNTs-CF/EP)具有重要的意义。本文对CF进行表面改性处理,在CF表面负载催化剂粒子,然后通过原位生长法并在助催化剂噻吩的协同作用下,在CF表面固相生长了CNTs。此方法得到的CNTs-CF,不仅有效避免CNTs在基体中的相互缠绕、难以分散等问题。而且由于生长CNTs的碳源主要来自CF,二者结合强度较高,对提高CNTs-CF/EP的层间性能非常有利。借助于SEM、XRD及FT-IR等分析测试手段,研究了催化剂Ni(NO3)2·6H2O浓度对表面长有CNTs的CF的形貌、结构及其性能的影响。结果表明:在适当的催化剂浓度(0.2mol·L-1)负载中,CF表面能够生长出结合牢固、垂直生长且均匀分布的CNTs,但力学性能有所下降。
关键词:原位固相生长法;碳纳米管;催化剂浓度;碳纤维;力学性能;