浮动催化CVD法CNTs膜及CNTs膜/环氧复合材料拉伸特性

来源期刊：复合材料学报2016年第1期

论文作者：王珍珍 李敏 刘千立 王绍凯 顾轶卓 张佐光

文章页码：44 - 52

关键词：碳纳米管膜;取向;复合材料;拉伸性能;微观结构;

摘    要：针对浮动催化化学气相沉积(CVD)法制备的碳纳米管(CNTs)膜,首先采用红外光谱表征分析了包覆在CNTs表面的无定形物质的组成,然后分别采用热处理和酸洗处理方法,考察了CNTs膜中无定形物和残留Fe催化剂对CNTs膜拉伸取向行为的影响。结果表明:采用CVD法制备的CNTs膜中CNTs表面无定形物为含氧或烷烃、烯烃类低聚物,可通过350℃有氧热处理基本去除。该CNTs膜的牵伸取向重排行为受组成影响显著,CNTs表面的低聚物可增强CNTs的管间黏结作用,Fe催化剂颗粒成为CNTs网络结构的交联结点,两者均有利于提高CNTs的取向程度和聚并成束的尺寸,进而提高CNTs膜的拉伸稳定性和断裂韧性。牵伸取向后CNTs膜与环氧树脂溶液的浸润性提高,其CNTs膜/环氧复合材料的拉伸强度和模量达到1 228 MPa和94.5GPa,相比初始无规CNTs膜/环氧复合材料的分别提高了337%和729%。