催化剂加载对连续碳纤维表面生长碳纳米管的影响

秦建杰¹，王延相^1,2，牛芳旭¹，郑林宝¹，王兴辉¹，马连茹¹，刘群¹，王成国^1,2

1. 山东大学材料科学与工程学院碳纤维工程技术研究中心2. 山东大学材料科学与工程学院材料液固结构演变与加工教育部重点实验室

摘 要：通过化学气相沉积(CVD)在碳纤维表面还原得到均匀细小的催化剂颗粒并在碳纤维表面催化生长了均匀、规整的碳纳米管(CNTs)。系统研究了催化剂种类以及浓度对碳纳米管产量和微观组织结构的影响,探究了碳纤维的浸润性能和单丝强度的变化。结果表明,Ni的催化活性最高,Co的催化活性适中,产生的CNTs较为均匀、规整,当催化剂浓度为0.02mol/L时,碳纤维表面生长CNTs多尺度增强体的拉伸强度最大。碳纤维表面生长CNTs,促使碳纤维的表面粗糙度增加,与树脂之间的结合变强,从而提高了碳纤维与环氧树脂之间的浸润性。

关键词：催化剂;碳纳米管;拉伸强度;浸润性;