碳纳米管类型对CNTs/Lyocell复合纤维结构与性能的影响

分别采用单壁碳纳米管（SWNTs）和多壁碳纳米管（MWNTs）这两种碳纳米管（CNTs）制备不同的CNTs/Lyocell复合纤维,探讨了碳纳米管类型对复合纤维的结构与性能的影响。结果表明,碳纳米管类型并未影响CNTs/Lyocell纤维的结晶结构,质量分数为1%的SWNTs或MWNTs在Lyocell基体中分布都比较...     

螺旋状碳纳米管的热传导系数

分析了螺旋状碳纳米管沿其轴向的热传导特性,给出了螺旋碳纳米管轴向热传导系数ks的经验表达式。为验证ks公式的有效性,还将螺旋碳纳米管ks的理论解和相应的有限元结果进行了比较。结果发现,螺旋碳纳米管的ks理论解和有限元结果较为接近。本文螺旋碳纳米管的轴向热传导系数ks表达式对人们进一步研究螺旋碳纳米管的热学特性具有重要的参考意义。     

双壁碳纳米管研究进展

单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的合成和应用研究得到广泛的关注和重视，并已取得了许多令人鼓舞的成果。双壁碳纳米管(DWCNTs)作为介于单壁碳纳米管和多壁碳纳米管之间的一种特殊结构碳纳米管，由于潜在的应用价值及作为研究碳纳米管层间作用最简单和理想的模型开始得到高度重视。介绍了双壁碳纳米管合成方法及理论和应用研究取得的进展。     

碳纳米管及碳纳米管纤维的性能与应用

碳纳米管是由单层或多层石墨片卷曲而成的无缝纳米级管状壳层结构。扼要介绍了碳纳米管、碳纳米管纤维的合成方法及近几年来国内外制备的各种碳纳米管产品。碳纳米管、碳纳米管纤维由于其优良的力学、电学特性可以制成气体吸附体、生物模板、传动装置、增强复合体、催化剂载体、探测器、传感器、纳米反应器等产品，在航空、能源、医药、化学等技术领域广泛应用。     

碳纳米管复合材料场发射性能研究现状

碳纳米管具有管径小、长径比高的结构以及物理化学性能稳定等优良特性,被认为是真空冷阴极场发射电子源和场发射平板显示理想的阴极材料。加之碳纳米管兼具有机械强度高、韧性好等出众的力学性能,使其成为复合材料的理想添加相,将其与其他材料复合,可以制备出具有更加出众性能的复合材料。近年来有关碳纳米管及其复合材料场发射研究已成为一个备受关注的热点。概述了阴极场发射理论以及与碳纳米管场发射相关的几种场发射物理机制,介绍了碳纳米管复合场发射阴极的研究现状及制备方法,最后对碳纳米管复合阴极场发射的发展前景进行了展望。     

聚合物/碳纳米管纳米复合材料研究进展

碳纳米管及其聚合物基纳米复合材料的研究是材料科学领域一个重要的研究方向,本文介绍了近年来碳纳米管的表面改性方法以及聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法、力学性能、导电性等方面的研究进展。     

碳纳米管及碳纳米管纤维的性能与应用

碳纳米管是由单层或多层石墨片卷曲而成的无缝纳米级管状壳层结构.扼要介绍了碳纳米管、碳纳米管纤维的合成方法及近几年来国内外制备的各种碳纳米管产品.碳纳米管、碳纳米管纤维由于其优良的力学、电学特性可以制成气体吸附体、生物模板、传动装置、增强复合体、催化剂载体、探测器、传感器、纳米反应器等产品,在航空、能源、医药、化学等技术领域广泛应用.     

阵列式碳纳米管研究进展

阵列式碳纳米管(Aligned Carbon Nanotubes or ANTs)是指碳纳米管垂直于基底生长形成的碳纳米管阵列,在场发射管和生物传感器等领域具有潜在应用价值.介绍了阵列式碳纳米管的主要制备方法和应用.     

热辐射对碳纳米管纱名义热导率的影响

碳纳米管纱是完全由碳纳米管构成的宏观材料,因其类似“气凝胶”的结构,具有较大的比表面积,相对于普通宏观材料,会有更多的热量通过表面热辐射耗散出去。本文详细地推导了电加热时,准一维热传播材料表面温度分布和热导率计算公式,并引入热辐射项对上述传热过程进行修正,获得表面真实温度分布,进而结合碳纳米管纱的物理性质,分析了测试样品长度对碳纳米管纱名义热导率(指测试获得的热导率)的影响。对于长度为5 mm的碳纳米管纱测试样品,名义热导率约为真实热导率的4倍。     

碳纳米管和镓掺杂碳纳米管场发射性能研究

采用催化热解方法分别 制备出碳纳米管和镓掺杂碳纳米管, 并利用丝网印刷工艺将其制备成纳米管薄膜. 对此薄膜进行低场致电子发射测试表明, 碳纳米管和镓掺杂纳米管开启电场分别为2.22和1.0V/μm, 当外加电场为2.4V/μm, 碳纳米管发射电流密度为400μA/cm², 镓掺杂纳米管发射电流密度为4000μA/cm². 可见镓掺杂碳纳米管的场发射性能优于同样条件下未掺杂时的碳纳米管. 对镓掺杂纳米管场发射机理进行了探讨.     

化学气相沉积法制备多壁碳纳米管

以带程序升温装置的管式电阻炉为实验装置,采用化学气相沉积法,在一定的工艺条件下裂解二茂铁与双鸭山精煤的混合物制备出多壁碳纳米管.采用透射电镜、Raman光谱以及X射线衍射技术对碳纳米管产物进行表征,同时研究了碳纳米管的生长机理.     

PAPy/MWNTs复合材料的制备及其导电性能研究

通过原位化学氧化聚合法制备了聚3-乙酰基吡咯(PAPy)/多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料。利用FT-IR、1 H-NMR、XRD、FE-SEM、FE-TEM、TGA等方法对单体和复合材料进行了结构和性能表征。红外光谱显示PAPy与MWNTs间并没有发生化学反应,MWNTs仅作为3-乙酰基吡咯(APy)单体聚合的模板。FE-SEM与FE-TEM分析表明,PAPy仅涂覆在MWNTs的外表面,涂覆厚度取决于APy与MWNTs间的质量比。热重分析表明,MWNTs可以提高PAPy/MWNTs复合材料的热稳定性。利用四探针法对样品进行了电导率测试,发现通过MWNTs与PAPy复合,可以显著地提高复合材料的导电性,并通过控制投料比,可以使复合材料的电导率接近MWNTs的电导率。     

PVPy/MWNTs纳米复合材料的制备及其导电性能研究

通过原位聚合法制备了聚3-戊酰基吡咯(PVPy)/多壁碳纳米管(MWNTs)纳米复合材料。利用FT-IR,1 HNMR,XRD,SEM,TEM,TGA等分析方法对样品进行了结构和性能研究。FT-IR,SEM与TEM表明,PVPy与MWNTs间并没有发生化学反应,MWNTs仅作为3-戊酰基吡咯(VPy)聚合的模板,且VPy仅在MWNTs的外表面均匀的发生聚合。XRD谱显示,PVPy/MWNTs纳米复合材料中MWNTs的两个特征结晶峰(2θ=25.82,43.10°)强度随着VPy/MWNTs投料比增加而逐渐降低直至接近消失。导电性能研究发现,通过MWNTs与PVPy复合,可以显著的提高PVPy/MWNTs纳米复合材料的导电性,其电导率分别达到1.42S/cm(VPy/MWNTs=2.5/1)与0.22S/cm(VPy/MWNTs=5/1)。     

多元醇方法制备SnO2包覆碳纳米管复合材料

本文采用SnC2O4.2H2O为Sn源和乙二醇(ethylene glycol,EG)为反应介质的多元醇法,制备得到SnO2包覆多壁碳纳米管复合材料(SnO2/MWNTs),其中SnO2是通过EG中溶解的O2氧化Sn2+反应生成的.没有加入MWNTs的情况下,SnC2O4.2H2O的水解反应生成Sn6O4(OH)4,SnC2O4.2H2O与EG之间的聚合反应生成聚羟基乙酸锡,由于水解反应降低了EG中Sn2+的浓度,使得聚羟基乙酸锡产量较低.加入MWNTs后,仅有少量聚羟基乙酸锡生成,且没有Sn6O4(OH)4生成,主要产物为包覆在MWNTs表面的SnO2.这是由于SnO2在EG中的溶解度极低,随O2氧化Sn2+反应进行,EG中的Sn2+浓度不断降低,Sn6O4(OH)4的溶解结晶平衡不断向溶解的方向进行,并最终转化为SnO2.以上对多元醇法制备SnO2/MWNTs合成机理的理解,将有助于采用类似的方法设计合理条件制备得到其他种类金属氧化物包覆碳纳米管的复合材料.     

超声振荡对多壁碳纳米管/VARTM用环氧树脂复合材料导电性能的影响

借助超声振荡工艺促进了多壁碳纳米管(MWNTs)在VARTM用环氧树脂(EP)中的分散,通过真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺制备了MWNTs/EP复合材料试样并研究试样的导电性能。结果表明,随着超声振荡时间、功率和频率的增大,不同MWNTs添加量的试样导电性能均呈现出先升高后降低的趋势。在超声振荡时间90min、功率80 W和频率45kHz附近分别达到了阈值,MWNTs的添加量仅1%就可以达到降低纯EP表面电阻率(1012Ω·cm)近4个数量级的要求。实验还运用扫描电镜(SEM)证实了MWNTs在EP中的分散情况。     

PA6(MWNTs)纳米纤维增强PMMA透光复合材料

以尼龙6(PA6)为载体,结合同轴共纺技术将多壁碳纳米管(MWNTs)均匀包裹在PA6/PMMA体系的芯层中,再利用热压成型技术将壳层聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)熔融,从而制备出PA6(MWNTs)均匀分散的增强透光复合材料.实验中分别考察不同含量的MWNTs对复合材料形貌、力学性能的影响.结果表明,采用同轴共纺工艺能...     

利用笼形聚倍半硅氧烷增强多壁碳纳米管在水溶液中的分散性

以笼形聚倍半硅氧烷(POSS)为物理分散剂,利用POSS与多壁碳纳米管(MWNTs)间较强的相互作用,在水溶液中对MWNTs进行分散。借助紫外吸光度对POSS分散的MWNTs浓度和稳定性进行了表征,测定了分散液的Zeta电位和离心后上清液中固体物质的质量分数,并用透射电镜观察了POSS与MWNTs间的结合情况。结果表明,POSS可以显著提高MWNTs在水溶液中的分散性,且提高程度与其有机官能团R的结构有关。在所采用的五种POSS中,八异丁基笼形聚倍半硅氧烷(POSSC)的分散效果最好。在此基础上,优化得到POSSC分散MWNTs的最佳条件,即MWNTs浓度为30mg/L,POSSC和MWNTs的质量比为1。此时,POSSC可较好地吸附在MWNTs表面对其进行分散,得到具有良好稳定性的MWNTs水分散液。该分散方法简单高效且不破坏MWNTs的完整结构,所得分散液可用于复合材料的制备。     

在聚四氟乙烯基底上层层自组装功能化多壁碳纳米管薄膜的研究

将多壁碳纳米管(MWNTs)通过羧酸化以及氨基化处理,分别得到功能化的MWNT-COOH和MWNT-NH2,然后在聚四氟乙烯(PTFE)基底上层层自组装功能化MWNT薄膜。研究了邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)预处理和MWNTs不同层数对薄膜质量以及导电性能的影响。结果表明,PDDA预处理能够改善PTFE基底的组装效果。随着组装层数的增加,层层自组装MWNT薄膜表面更均一,而且表面的MWNTs也更密集,从而使经MWNTs修饰过的PTFE基底的导电性能得到改善。     

聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备及其对血小板黏附的抑制作用

通过原位聚合的方法将官能化碳纳米管引入聚氨酯中制备了聚氨酯/碳纳米管复合材料(PU/MWNTs),并对其物理学性能和生物学功能进行了研究.通过差示扫描量热法和拉伸性能测试对材料的基本性能进行了研究;通过血小板黏附实验评价了复合材料的生物学性能.结果表明,PU/MWNTs材料的玻璃化温度升高、力学性能得到了提高,碳纳米管(CNTs)的加入使复合材料显示出与聚氨酯基体材料不同的血小板吸附行为,尽管MWNTs的增加明显促进了纤维蛋白原的吸附,但PU/MWNTs表现出对血小板黏附和活化有抑制作用.     

Fabrication of multi-emitter array of CNT for enhancement of current density

We studied and compared field emission properties of two kinds of emitters of randomly oriented multi-wall carbon nanotubes (MWNTs), viz. continuous film emitter (CFE) and multi-emitter array (MEA). The CFE has a continuous film of MWNTs while the MEA consists of many equidistant small circular emitters. Both types of emitters were prepared by dispersing MWNTs over a titanium (Ti) film (for CFEs) or Ti circular islands (for MEAs) deposited on tantalum (Ta) followed by rooting of MWNTs into the Ti film or the Ti islands at high temperature. Emission properties of both types of emitters were analyzed with changing their emission areas. In case of the CFEs, current density decreased with an increase in emission area whereas consistent current densities were achieved from MEAs with different emission areas. In other words, the total emission current was achieved in proportion to the emission area in the case of MEAs. Additionally a high current density of 22 A/cm² was achieved at an electric field of 8 V/μm from MEAs, which was far better than that obtained from CFEs. The high current density in MEAs was attributed to edge effect, in which higher emission current is achieved from the edge of film emitter. The results indicate that the field emission characteristics can be greatly improved if a cathode contains many small equidistant circular emitters instead of a continuous film. The outstanding stability of the CFE and the MEA has been demonstrated for 2100 and 1007 h, respectively.