两亲改性碳纤维制备质子交换膜燃料电池用碳纸的研究

为了提高短切碳纤维在水中的分散性及碳纤维与后期浸渍树脂的相容性,对碳纤维进行了两亲表面处理:首先通过氧化处理使其获得亲水性官能团—OH及—COOH,在此基础上进一步接枝亲油基团,以获得两亲碳纤维,并将其制备碳纸。结果表明,两亲处理的碳纤维表面—OH含量可达8. 2%。在碳纤维表面改性过程中,铬酸氧化在提高碳纤维表面亲水性官能团的同时会降低碳纸的抗张强度;而接枝亲油性官能团能提高碳纤维与树脂的黏结能力,部分弥补了表面处理所造成的负面影响;碳纤维与树脂黏结力的提高有利于碳纸导电性的提高,两亲改性碳纤维制备的碳纸与未处理碳纤维制备碳纸相比电阻率降低了31. 4%,达到10. 5 mΩ·cm。     

碳纤维导电纸的制备及性能研究

采用长度为6mm的碳纤维和皮芯型复合纤维,通过湿法抄造、酚醛树脂浸渍、热压等工艺制得高含量碳纤维的导电纸。不同碳纤维含量的碳纤维原纸、浸渍纸和浸渍后热压纸的理化性能数据表明:皮芯型复合纤维能够有效提高碳纤维的疏解分散和成纸强度,碳纤维含量为70%的碳纤维纸具有较好的抄造性、透气度、强度、电阻率等综合性能。     

石墨烯导电墨水的制备及其纸基电路的导电性能

以石墨烯为导电填料,使用十二烷基磺酸钠(SDS)为调节助剂,制备了石墨烯导电墨水,在研究该墨水性能的基础上,采用划线法制备了纸基柔性电路,研究了墨水在纸基表面的状态及纸基电路的导电性能.结果表明,SDS可有效调节石墨烯导电墨水的表面张力及黏度,当SDS用量为0.2 mg/mL时,石墨烯导电墨水的表面张力为39.89 m...     

碳纤维导电屏蔽纸的研制

对碳纤维导电屏蔽纸的导电性能及其在电磁波频率为0.1～1500 MHz范围内的屏蔽性能进行了探讨.结果表明,屏蔽纸对不同频率段电磁波产生不同的屏蔽效能;随着纸张电导率、厚度的增加,屏蔽效能提高;屏蔽纸在600～1200MHz频段具有更高的屏蔽效能.通过改变碳纤维含量和纸张厚度可以制备具有不同屏蔽效能的屏蔽纸,防止电磁辐射危害与干扰、防止电磁信息泄露.     

碳纤维导电纸的性能及应用

通过对碳纤维含量、纸张定量对导电纸导电性及其力学性能影响的探讨,研究了由碳纤维与植物纤维抄造的导电纸的性能,对导电纸的导电原理进行了理论探讨与阐述,并就导电纸的应用进行了简单介绍.研究表明,由碳纤维和植物纤维抄造的导电纸导电性能良好,通过改变碳纤维含量及纸张定量可以制造出不同导电性能的导电纸.     

导电粉末加填对碳纤维屏蔽纸性能的影响

以炭黑和银包铜粉为导电粉体加填碳纤维屏蔽纸,就导电粉体加填对其在纸页中的吸附率、纸页的抗张指数、体积电阻率及屏蔽效能的影响进行了初步探讨。结果表明,银包铜粉对纸页抗张指数的影响较小,对纸页导电性及屏蔽效能的提高效果更明显,能够进一步提高碳纤维屏蔽纸的屏蔽效能,对电肱波实现更高屏蔽。     

陶瓷填料导热纸的制备及其性能研究

本研究采用湿式抄纸法制备了陶瓷填料导热纸(TC导热纸),研究了助留剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)添加量对导热填料(Al₂O₃)留着率的影响,探讨了Al₂O₃添加量、增强型化学助剂(阳离子型两性聚丙烯酰胺(CAm PAM)、阴离子型两性聚丙烯酰胺(AAm PAM)、湿强剂(PAE))添加量对TC导热纸强度的影响,并比较了BN、Si C、Al₂O₃导热纸的热导率。结果表明,随着CPAM添加量的增加,Al₂O₃单程留着率不断提高,CPAM添加量为0.025%～0.05%较佳。随着Al₂O₃添加量的增加,TC导热纸抗张指数减小,Al₂O₃添加量小于60%时,TC导热纸仍能获得较好的强度。添加0.2%的CAm PAM能显著提高TC导热纸的抗张指数且对Al₂O₃单程留着率影响较小,此时当Al     

碳纤维导电纸导电性能影响因素的研究

研究了碳纤维(CF)长度、湿压榨条件、植物纤维打浆及用量对导电纸导电性能的影响,结果表明,CF长度对纸张导电网络通路的形成有重要影响.而打浆、湿压榨及植物纤维用量对CF间的接触电阻有重要影响.通过调整CF长度、植物纤维用量及抄造工艺条件可以优化导电纤维网络,提高导电纸导电性.     

碱预处理对碳纤维分散及碳纸原纸性能的研究

本研究以碳纤维为原料,研究碱预处理对碳纤维分散稳定性及湿法抄造制备碳纸原纸性能的影响。具体考察了碳纤维在碱预处理后表面形貌和表面基团的变化,探讨了碳纤维浆料悬浮液的稳定性变化规律,并表征了碳纸原纸的匀度、透气性、抗张强度和电阻率的变化情况。结果表明,与使用去离子水处理的碳纤维相比,经0.75 mol/L的碱液预处理60 min后,碳纤维可以更好地在水中分散,制备出的碳纸原纸匀度性能更好,碳纸原纸的透气度从1432 mm/s降至1080 mm/s,抗张强度从1.44kN/m提升至2.49 kN/m,电阻率从143.58 mΩ/cm降至68.10 mΩ/cm。     

高湿强型纸基功能性地膜的制备及性能

以废旧短棉纤维为主要原料,并在抄造过程中添加一系列助剂制备出新型的高湿强型纸基功能性地膜。研究了废棉纤维打浆度、原纸定量及助剂加入量对地膜相关性能的影响。结果表明:制备该新型纸基地膜的最佳工艺条件为:棉纤维打浆度60°SR,原纸定量为30g/m 2,阳离子淀粉用量1.3%,增强剂阳离子聚丙烯酰胺用量0.7%,湿强剂P A E用量0.4%,经湿法抄造得到的纤维原纸在液体石蜡中浸渍以改善其透明度,该条件下制得的高湿强型纸基功能性地膜性能优良,撕裂指数为12.5m N.m2/g,干抗张指数为23.7N.m2/g,湿强度指数为7.9N.m2/g,湿强度保留率达到了33.4%,透明度为65.2%,透气量为1.8mm/s。     

增强剂对碳纤维纸性能影响的研究

研究了三聚氰胺甲醛树脂(MF)、聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)、聚乙烯醇(PVA)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)4种增强剂以浆内添加和表面涂覆两种方式对碳纤维纸强度、透气度和导电性能的影响,同时分析了压榨对碳纤维纸性能的影响。结果表明,增强剂在提高碳纤维纸物理指数的同时降低了其导电性和透气性。浆内添加MF对碳纤维纸抗张指数的提升最为明显,但电阻和透气度的降低幅度也最大;表面涂覆CPAM,对碳纤维纸抗张指数影响显著,最大值较其他增强剂增大了近2倍,表明CPAM的表面涂覆可以进一步增加碳纤维纸强度;压榨可以明显提高碳纤维纸的抗张指数,在增强剂用量较低的时,抗张指数的提升幅度被强化,可使抗张指数提前达到最高值;减弱了增强剂对碳纤维纸电阻的影响。     

PPTA@ZnO NWs的功能化修饰及导热绝缘纸基材料的制备与研究

为了提高芳纶纤维纸基材料的导热性,通过水热合成法在对位芳纶纤维(PPTA)表面生长氧化锌纳米线(ZnO NWs),进一步用硅烷偶联剂KH550对PPTA@ZnO NWs进行功能化修饰,采用湿法造纸技术制备PPTA@ZnO NWs-KH550纸基复合材料并研究其导热性能、绝缘性能及力学性能。结果表明,ZnO NWs成功地均匀包覆在PPTA表面。与PPTA纸基复合材料相比,PPTA@ZnO NWs纸基复合材料的导热系数可达0.455W/(m·K),提高115.64%,且介电强度满足绝缘要求。经硅烷偶联剂KH550功能化修饰后,PPTA@ZnO NWs-KH550纸基复合材料导热系数较修饰前基本保持不变,呈现优异的绝缘性和良好的力学性能,介电强度增加3.69%,拉伸强度提高58.75%。     

燃料电池用碳纸的制备及其石墨化研究

以聚丙烯腈（PAN）基碳纤维无纺布为骨架,通过酚醛树脂乙醇溶液浸渍、模压和碳化,再经不同温度石墨化处理,制备了燃料电池用碳纸。通过现代分析仪器表征碳纸原纸的微观形貌、平面方向电阻率、孔隙分布、拉伸强度等指标,探讨石墨化温度对碳纸原纸各项性能的影响。结果表明,在石墨化处理过程中,大块聚集且杂乱无章的树脂炭能够逐渐收缩到碳纤维表面及碳纤维与碳纤维的交结点上,获得较完美的石墨晶体结构。石墨化温度需大于2000℃,才能获得具有较好性能且满足应用要求的碳纸原纸。当石墨化温度为2000℃时,碳纸原纸的平面方向电阻率为19.0 mΩ·cm,拉伸强度达17.8 MPa,孔隙率达79.15%。     

玻璃纤维保温纸导热系数的理论计算与实验研究

建立玻璃纤维均匀排列的导热模型对玻璃纤维保温纸的等效导热系数进行预测.根据分形维数代表保温材料内部纤维排列的杂乱程度,通过实际材料与理论模型分形维数的比值来对保温材料进行纤维排列不均匀度的修正.依据等效热阻法,确立基于修正系数基础上的导热系数计算通用公式.通过对在不同玻璃纤维直径和不同孔隙率条件下计算结果的分析,讨论玻璃纤维直径和材料孔隙率对保温纸导热系数的影响,在此基础上确立基于材料孔隙率的导热系数近似简易预测公式.文中导热模型推导出的通用公式与预测公式的计算结果与实验结果吻合较好,所以可以用该计算模型来预测材料的导热系数.     

活性炭纤维纸的抄造技术研究

活性炭纤维纸是一种新型的特种纸。本文对该种纸的抄造方法进行了分析和提出技术要点。     

导热氮化硼复合绝缘纸的制备与性能研究

为解决纸基绝缘材料散热不足的问题,本研究利用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对六方氮化硼（h-BN）填料进行表面改性处理后,添加到纸浆纤维中制备具有良好热传导性能和绝缘性能的导热氮化硼复合绝缘纸。研究结果表明,APTES对h-BN改性成功且改性h-BN导热填料热稳定性略有下降;当混合尺寸改性h-BN导热填料添加量为40 wt%时,绝缘纸的导热系数和体积电阻率分别为0.682 W/（m·K）和4.72×1014 Ω·cm,比原纸分别提高了387%和84.4%。     

燃料电池用PAN/Lyocell复合碳纤维纸的制备与性能研究

本研究以Lyocell纤维为增强纤维、PAN短切碳纤维为主体纤维,制备燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸（简称碳纤维纸）,探究了磨浆强度对Lyocell纤维浆料和纤维特性的影响,分析了Lyocell纤维的添加对碳纤维的分散性与碳纤维纸的强度性能、透气性能、导电性能的影响。结果表明,Lyocell纤维的添加有效提升了碳纤维的分散性能,提高了碳纤维纸前驱体（CPP）的匀度指数和强度性能,改善了碳纤维纸的强度性能、透气度和导电性能,当碳纤维与Lyocell纤维质量比为7∶3时,碳纤维纸的性能最佳,拉伸强度为14.3 MPa,抗弯强度为5.9 MPa,透气度为248 mm/s,平面电阻率为5.48 mΩ·cm。     

高性能纤维纸的制备与应用

近年来,技术含量高、用途广、附加值高的高性能纤维纸成为研究热点。目前常见的用于制备高性能纤维纸的原料有芳纶、碳纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)、聚苯并咪唑纤维(PBI)、碳化硅纤维、聚四氟乙烯纤维、玄武岩纤维等。加工方法主要分为湿法与干法两种。本文主要介绍了国内外在高性能纤维纸的研究、制备及应用等方面的一些进展,并对今后这一领域的研究重点进行了分析。     

碳纤维表面特性对燃料电池用碳纤维纸性能的影响

本文使用SEM、BET和XPS对TC-33碳纤维、TC-28碳纤维、T300碳纤维表面特性进行了分析,并就纤维表面特性对燃料电池用碳纤维纸性能的影响进行了研究.表面形态分析表明,T300纤维表面沟槽深,比表面积大于TC-33和TC-28碳纤维;XPS分析表明,T300和TC-33纤维含氧基团数量多于TC-28纤维;碳纤维纸性能测试结果表明,T300和TC-33碳纤维纸的透气性能和导电性能较接近,力学性能方面T300碳纤维纸明显高于TC-33和TC-28碳纤维纸.