碳纳米纤维的制备及表征

以聚丙烯腈（PAN）为原料,通过静电纺丝技术制备PAN纳米纤维,经过预氧化过程和高温碳化过程制备碳纳米纤维（CNFs）．在整个制备过程的不同阶段取样,进行跟踪检测,采用场发射扫描电镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱和拉曼光谱来研究它们的相结构和形态,获得CNFs制备过程中的微观变化．     

静电纺丝法制备有序纳米纤维

一维纳米材料由于其独特的光、电、磁等性质,是近年来科学研究的热门．用静电纺丝法对质量分数为12％的聚丙烯腈（PAN）溶液进行纺丝制备电纺纤维,通过采用不同的收集装置,制备出具有一维有序结构的聚丙烯腈纳米纤维;用扫描电镜考察了3种收集装置制备的一维纳米纳米纤维．结果表明：以具有一定间隔对立的铜针尖作为收集装置所制备的纤维有较高的有序度．     

电子纺丝制备聚氧化乙烯纳米纤维

通过电子纺丝技术成功制备了分子量为9×105的聚氧化乙烯纳米纤维,并讨论了纺丝液的浓度范围,分析了纺丝条件对制备纳米纤维的影响,探讨了不同剪切粘度的聚氧化乙烯溶液制备的纳米纤维的差异和形成原因。随着聚氧化乙烯溶液零剪切粘度的增加,制备的纳米纤维直径逐渐变细而且表面也较平滑。其中,分子量为9×105的零剪切粘度为30 Pa.s的8 wt%的聚氧化乙烯溶液用电子纺丝技术制备的纳米纤维直径最小,分布在120~160nm,表面平滑。     

静电纺聚丙烯腈/高直链淀粉碳纳米纤维的制备及其性能研究

采用静电纺加工技术结合碳化工艺制备了添加高直链淀粉的聚丙烯腈基碳纳米纤维,采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了纤维的形貌、X射线光电子能谱分析了碳纳米纤维的表面化学组分、拉曼光谱仪分析了碳纳米纤维的石墨化程度、N2吸/脱附测试表征了碳纳米纤维的比表面积和孔隙结构、差示扫描量热仪和热重分析仪分析了纳米纤维的热性能和热...     

静电纺丝法制备聚丙烯腈／细菌纤维素复合纳米纤维研究

利用静电纺丝方法制备了聚丙烯腈／细菌纤维素复合纳米纤维．研究了溶液浓度、细菌纤维素含量对复合纳米纤维成形及吸水性能的影响．研究结果表明：随着溶液浓度的增加,静电纺丝产物由珠状结构纤维逐渐成为平滑纤维,上工平均纤维直径逐渐增大;随着细菌纤维素含量的增加,共混纺丝溶液的黏度增加,得到的复合纳米纤维直径也增加,同时其吸水性也有较大的提高．     

静电纺丝法制备ZnFe_2O_4纳米纤维

采用静电纺丝法制备了PVP/[zn(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维,研究了反应体系的最佳组成,系统地讨论了静电纺丝工艺的影响,获得了最佳制备条件.将PVP/[Zn(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维在600℃焙烧5h,获得了晶态的ZnFe2O4纳米纤维.XRD分析表明,ZnFe2O4纳米纤维属于单相尖晶石结构,空间群为Fd3m.SEM分析表明,PVP/[Zn(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维表面光滑,平均直径约为200nm,ZnFe2O3纳米纤维的直径为175nm.     

溶液静电纺丝制备聚氨酯纳米纤维的研究进展

因聚氨酯纳米纤维在新材料领域的潜在应用价值,重点论述了溶液静电纺丝法制备聚氨酯纳米纤维时,聚氨酯溶液的性质、纺丝工艺条件和纺丝环境等对制备纳米纤维直径、均匀性和形貌的影响,最后阐述该研究目前存在的不足,并提出展望。     

静电纺丝法制备醋酸纤维素纳米纤维

静电纺丝是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场作用下形成喷射流进行纺丝加工的工艺,是一项制备纳米级纤维材料简单有效的技术．本文以六氟异丙醇和甲酸为溶剂,对静电纺丝制备醋酸纤维素纳米纤维的影响因素进行探讨,研究溶剂、电压、浓度及接收距离对纳米纤维形貌和直径的影响．研究结果表明：以六氟异丙醇（HFIP）为溶剂,当纺丝液浓度为8％、电压为15—20kV、接收版距离为16cm时,可以静电纺丝制得直径300nm的明胶纳米纤维．在本实验设定的静电纺丝基本参量范围内,醋酸纤维素溶液的浓度越大,纤维直径越大;接收距离越大,纤维直径也越大,而且容易产生纺锤状纤维;电压越大,纤维直径越小．     

PAN纳米纤维复合纱线的制备及性能分析

以聚合物聚丙烯腈(PAN)为原料、涤纶长丝为芯纱,采用改进的静电纺丝技术成功制备了不同浓度的PAN纳米纤维复合纱线,并利用扫描电子显微镜(SEM)、电子单纱强力仪等对纳米复合纱线的微观形态和拉伸性能等进行了测试表征。结果表明:PAN溶液的浓度对纳米纤维直径和复合纱线的性能有很大影响,纳米纤维的直径随着PAN溶液浓度的增加而增加,当聚合物PAN溶液浓度为0.12 g/mL时,包覆在涤纶长丝表面的纤维均匀度最好,断裂强力达到最大值328.20 cN/tex,拉伸长度为75.69 mm,芯吸高度升到最高值7.7 cm,复合纱线的回潮率达到1.98%。     

Electromagnetic Interference Shielding Properties of Electroless Nickel-coated Carbon Fiber Paper Reinforced Epoxy Composites

Carbon fibers(CFs) were coated with a nickel-phosphorus(Ni-P) film using an electroless plating process. The morphology, elemental composition and phases in the coating layer of the CFs were investigated by scanning electron microscopy(SEM), energy dispersive spectroscopy(EDS) and X-ray diffraction(XRD), respectively. Wet paper-making method was used to prepare nickle coated carbon fiber paper(NCFP). Vacuum assisted infusion molding process(VAIMP) was employed to manufacture the NCFP reinforced epoxy composites, and carbon fiber paper(CFP) reinforced epoxy composites were also produced as a comparison. Electromagnetic interference(EMI) shielding properties of the composites were measured in the 3.22-4.9 GHz frequency range using waveguide method. Both NCFP and CFP reinforced epoxy composites of 0.5 mm thickness exhibited high EMI shielding effectiveness(SE) at 8wt% fiber content, 35 d B and 30 d B, respectively, and reflection was the dominant shielding mechanism.     

空心微珠表面金属化及其电磁防护性能研究

以无机非金属空心微珠为芯材用化学镀工艺进行了镀铜、镀镍、镀银等表面金属化实验,得到表面金属包覆完整的导电粉体,该粉体作为电磁防护涂料的导电填料具有密度小、导电性能良好的优点。分析了空心微珠表面金属化的化学反应,并通过扫描电镜观察空心微珠表面包覆金属层的情况,结合X射线衍射仪分析粉体Cu-Ag金属化后的表层成分,表明获得了银层包覆完整的产物。空心微珠表面Cu-Ag金属化后,制成电磁屏蔽涂料,其电磁屏蔽性能可达到-40dB;表面Ni金属化后,制成吸波涂料,可获得面密度小、吸波性能良好的吸波涂层。     

聚丙烯腈的合成与碳纤维制备

利用丙烯腈与衣糠酸在二甲基亚砜/水(DMSO/H2O)中的共聚合,通过调整DMSO/H2O的配比,可以调节聚合物的粘均分子量,提高聚合物的粘均分子量.聚合物经过汽提除去水,添加适量的DMSO溶剂配制成10%左右的放丝溶液,经干—湿法纺丝得到高强聚丙烯腈原丝,最终可以明显提高碳纤维的强度.     

镍基电磁波屏蔽涂料在EMC中的应用

本文针对镍基电磁波屏蔽涂料,探讨了电磁波屏蔽涂料设计原理,阐述了涂料的制备工艺、施工工艺,提供了涂料的屏蔽性能.具体介绍了涂料在EMC中的部分应用.     

水热法制备碳纳米纤维与氧化锌复合材料

将静电纺丝技术制备的碳纳米纤维（CNFs）作为衬底材料,利用水热方法,通过改变水热反应温度和反应溶液浓度进行对比实验,得到制备碳纳米纤维（CNFs）与氧化锌（ZnO）复合材料的最佳方法.将获得的产物通过场发射电子扫描显微镜（FE-SEM）和X射线粉末衍射（XRD）检测,结果显示,ZnO纳米粒子成功的生长在CNFs表面上,而没有聚集在一起,生长在CNFs表面上的氧化锌纳米粒子的密度可通过反应溶液的浓度控制.     

纳米螺旋碳纤维表面金属涂层的制备

研究了在铁片试样上化学镀镍铁合金涂层的工艺,考察了主盐、还原剂对化学镀反应沉积速率的影响。利用此工艺在经过敏化、活化处理后的纳米螺旋碳纤维表面沉积出Ni-Fe-P合金涂层。采用能量色散X射线谱(EDS)分析得出涂层成分,利用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层形貌。结果表明,可以在纳米螺旋碳纤维表面沉积连续、均匀的合金涂层。     

酸掺杂纳米聚苯胺纤维的制备及酯化性能研究

采用快速混合法制备了各种酸(硫酸、盐酸、硝酸及乙酸等)掺杂的纳米聚苯胺纤维,扫描电子显微镜分析结果表明获得的聚苯胺纤维的直径在50~200 nm之间,酸掺杂类型对聚苯胺纤维的形貌影响不大.红外光谱及紫外可见光谱分析表明所得聚苯胺为掺杂态.以正丁醇和冰乙酸反应合成乙酸正丁酯为目标反应,考察催化剂制备条件对其活性的影响规律,结果表明掺杂酸为硫酸,其摩尔浓度为2.0 mol/L,苯胺摩尔浓度为0.3 mol/L,过硫酸铵与苯胺的摩尔浓度比为1∶2时,在相同反应条件下,乙酸正丁酯的收率最大,达65.66%.     

结构化纳米碳纤维催化材料的制备及表征

采用堇青石型蜂窝陶瓷(monolith)为基材,在其表面浸涂二氧化钛,得到含二氧化钛涂层的新型结构化基材,提高了基材的比表面及抗腐蚀性。以甲烷为碳源,在结构化基材表面生长纳米碳纤维(CNF),制备出结构化复合纳米碳纤维催化材料(CNF/TiO2/monolith)。扫描电镜(SEM)和物理吸附仪(BET)表征结果表明,CNF粗细均匀、直径-70 nm,比表面-180 m2/g。并以CNF/TiO2/monolith为载体负载金属钯,制备出结构化纳米碳纤维负载型催化剂(Pd/CNF/TiO2/monolith),其催化加氢活性明显优于成型活性炭负载型Pd催化剂。