风电叶片复合材料的研究进展及其应用

概述了热固性风电叶片复合材料及其制造工艺的研究进展。针对目前传统材料制备的风电叶片退役后处理起来比较困难,给环境造成了不良影响的情况,着重介绍了可回收利用的热塑性复合材料和生物质复合材料的研究进展。简要介绍了以碳纳米管为增强相的新型风电叶片复合材料的研究进展。     

热定形对尼龙6-多壁碳纳米管共混纤维的影响

采用熔融共混法制备含多壁碳纳米管(MWNTs)质量分数为0.5%的尼龙6(PA6)-MWNTs共混纤维,研究了热定形过程中热定形温度和降温速率对PA6-MWNTs共混纤维结构和性能的影响。运用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热力学分析仪(DMA)和单纤强力仪等表征了纤维的结构和性能。结果表明:经热定形后纤维的取向度提高,热定形参数对纤维的力学性能有显著影响。当热定形温度为160℃、降温速率为1.5℃/min时,纤维的力学性能最佳,断裂强度为459.8MPa,弹性模量为2318.1 MPa。     

电泳沉积时间和热处理对碳纳米管增强C/SiC复合材料力学性能的影响

采用电泳沉积法结合化学气相渗透技术制备碳纳米管二次增韧的连续碳纤维增韧碳化硅(CNTs-C/SiC)复合材料。通过改变热解碳(PyC)界面上电泳沉积CNTs的时间,控制C/SiC复合材料中CNTs的含量,通过测试拉伸强度和断裂功,研究了CNTs含量及热处理对复合材料力学性能的影响。结果表明:在C/SiC复合材料PyC界面层上电沉积CNTs,能够大幅提高材料的拉伸强度和韧性。电沉积CNTs时间为5、8和10min时,CNTs-C/SiC复合材料的拉伸强度和断裂功分别提高了10.7%、39.3%、45.2%和31.1%、35.9%、46.5%。对未电沉积、电沉积8和10min的CNTs-C/SiC复合材料进行1 800℃热处理,发现材料的拉伸强度分别提高了64.4%、39.4%和49.5%。     

碳纳米管对硅灰/水泥砂浆力学和2D-3D微结构性能的影响(英文)

为了研究碳纳米管对硅灰/水泥砂浆力学性能及2D和3D微结构的影响。采用扫描电子显微镜测试了砂浆的2D空间形貌,并首次运用X射线计算机断层扫描技术对碳纳米管增强硅灰/水泥砂浆体系的3D缺陷进行了表征,同时探讨了砂浆28d龄期的断裂韧性和耐磨性等力学性能的变化规律。结果表明,碳纳米管显著提高了砂浆的断裂韧性和耐磨性,改善了基体的微观结构,硅灰的加入有利于碳纳米管在基体中的分散和增强效应的发挥。     

电泳法制备二氧化钛/多壁碳纳米管薄膜及其光催化降解罗丹明B的性能

用电泳沉积法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃上制备了TiO2/多壁碳纳米管(MWCNTs)纳米复合薄膜。对薄膜的表面形貌、晶相结构和光谱特性进行表征。以罗丹明B为模拟污染物对薄膜的光催化活性进行测定,讨论了罗丹明B溶液的pH值、通入气体以及不同辐射光波对薄膜光催化性能的影响。结果表明:制备的TiO2/MWCNTs薄膜是粒子结合紧密、粒径和孔径分布均匀的介孔纳米复合薄膜。该薄膜具有较高的光催化活性,以卤钨灯光照120min,对罗丹明B的降解率达到92.4%,是TiO2薄膜的1.2倍。复合薄膜光催化活性的提高,主要归因于膜层中形成TiO2/MWCNTs异质结和良好的碳纳米管电子通道,以及薄膜对O2和激发电子还原反应的催化作用。     

PET中添加MWNT对其性能及结构的影响测定

将多壁碳纳米管(MWNT)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合时加入,制备包含MWNT不同含量的MWNT/PET复合材料,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料的结构;借助差示扫描量热仪对MWNT/PET复合材料的结晶性能进行测试。     

碳纳米管纤维与质量相同的铜线相比可携带4倍的电流

<正>以磅为基准,基于碳纳米管的密实碳纤维在美国莱斯大学开发成功。新的研究表明,与相同质量的铜电缆相比,碳纳米管纤维能够携带多达4倍的电流。研究人员称,这种更高的载流能力(载流容量),使这些纳米管基电缆有望被应用于对系统中要求轻量级电力传输的领域,如航空航天应用。虽然单个碳纳米管能够传送比铜大近1 000倍的     

CNT/PAn膜电极的电化学制备及电容性能研究

在含有0.2 mol·L-1苯胺的0.5 mol·L-1硫酸溶液中,采用循环伏安法,以50 mV·s-1的扫描速度,在-0.1~0.9 V的范围内实现了苯胺在碳纳米管修饰的金属钛电极上的电化学聚合,并用循环伏安(CV)法和电化学交流阻抗谱(EIS)对制备的碳纳米管/聚苯胺(CNT/PAn)膜电极的电化学性质进行了表征,同时进一步对该电极的充放电性能进行了研究。实验结果表明此条件下得到的PAn膜电极具有良好的导电性,同时具有疏松、多孔的网络结构,充放电测试研究表明,在电极基体上修饰CNT,不但可以增强PAn的导电性,同时可以使PAn的电容性能得到明显提高。     

碳纳米管吸附的电纺PA66纤维束

采用超声的方法将多壁碳纳米管(MWNTs)超声到静电纺丝聚酰胺66(PA66)纤维上。通过扫描电子显微镜(SEM)、力学性能测试以及万用电阻表来表征超声前后纤维束的形貌、力学性能以及超声处理后纤维束的电阻。结果表明,经超声处理后MWNTs均匀地附着在纤维表面,纤维束的强度及韧性均有明显的提高,纤维束的电阻分布在150~230 kΩ,极优的导电性表明MWNTs在纤维表面分布均匀,这同时也说明碳管与PA66纤维之间具有较强的界面相互作用。     

MWCNTs对LGFPP/红磷阻燃体系性能的影响

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/红磷/多壁碳纳米管(LGFPP/RP/MWCNTs)复合材料。氧指数(OI)测试结果表明:MWCNTs的加入提高了LGFPP/RP阻燃体系的阻燃性能。在LGFPP/RP阻燃体系中添加1%的MWCNTs后,LGFPP/RP/MWCNTs复合材料的OI提高到23.4%。热失重分析(TGA)研究表明:在氮气气氛下MWCNTs提高了LGFPP/RP阻燃体系的热稳定性。1%的MWNTs可使LGFPP/RP阻燃体系的热分解起始温度提高12.4℃。力学性能测试结果表明:MWCNTs的加入提高了LGFPP/RP阻燃体系的力学性能。在LGFPP/RP阻燃体系中添加1%的MWNTs后,LGFPP/RP/MWCNTs复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了3.2%、12.3%和7.7%。