碳纳米管接枝炭纤维对环氧树脂浸润性能的影响

以乙炔为碳源、二茂铁为催化剂,通过雾化辅助化学气相沉积法(AACVD)制备多尺度杂化材料CNT/CF.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)表征所制CNr/CF的形貌及其微观结构.结果表明:在反应温度750℃～800℃、沉积30min的条件下,碳纳米管(CNTs)能够以较高的密度均匀生长在炭纤维表面形成多尺度杂化材料CNr/CF.单纤维拉伸测试表明:在700℃～800℃、沉积30min的条件下所制CNT/CF的单纤维拉伸强度降低幅度小于13％;在反应温度750℃、沉积40 min的条件下、单纤维拉伸强度降低幅度小于10％.纤维悬挂液滴法研究表明:所制CNT/CF比原始炭纤维对环氧树脂有更好的浸润性能.     

凝固浴组成对聚丙烯腈基中空中孔纤维结构和性能的影响

中空中孔纤维作为一种新型材料,兼具中空和介孔的特性,对拓展中空纤维中大分子发挥作用的应用领域具有重要的影响。本文采用湿法纺丝相分离的方法成功制备了中空中孔纤维,并且采用扫描电镜、氮气物理吸附仪、热重分析仪等仪器对纤维结构和性能进行了表征。通过控制凝固浴组成,实现了对纤维直径和孔隙结构的调控,凝固浴中二甲基亚砜浓度的增加,纤维直径和孔隙率先减小后增加,壁上的介孔向小尺寸方向移动。600℃炭化时纤维的炭收率均大于40%,有望将其加工成为炭纤维,为中空中孔炭纤维的制备提供实验支撑。     

氧化石墨烯和石墨相氮化碳增强炭/酚醛复合材料界面热烧蚀性能对比

为了提高炭/酚醛复合材料的烧蚀性能,分别采用两种炭纳米填料对纤维增强体界面进行改性。以氧化石墨烯(GO)和酸化石墨相氮化碳(ag-C_3N_4)改性低负载(0.05 wt%～0.2 wt%)的炭/酚醛复合材料。用氧乙炔火焰、SEM、XRD、Raman研究烧蚀面形貌与纤维石墨化度。结果表明:随着GO和ag-C_3N_4含量由0升至0.2 wt%,GO/CF-PR和ag-C_3N_4/CF-PR复合材料的耐烧蚀性能均呈现先增加后降低的趋势。其中以0.1 wt%添加量为最佳,0.1ag-C_3N_4/CF-PR和0.1GO/CF-PR复合材料比起纯的CF-PR的质量烧蚀率分别降低44.42%和28.96%,归因于ag-C_3N_4和GO可显著提高基体的炭残率和烧蚀区纤维表面的石墨化度。     

聚乙二醇改性聚合纺丝液对湿纺聚丙烯腈初生纤维截面形貌和晶态结构的影响

采用聚乙二醇-600(PEG-600)改性丙烯腈-衣康酸二元共聚的聚丙烯腈(PAN)纺丝液,并通过湿纺制备出初生纤维。通过接触角测试、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)研究了PEG-600用量对PAN树脂亲水性、初生纤维横截面形貌、晶态结构的影响。结果表明,PEG-600用量为0.1%时,与未加PEG-600的样品相比,PAN树脂的亲水性降低,初生纤维的横截面仍为非圆形,皮芯结构增强,结晶度降低,晶粒尺寸变大;PEG-600用量为0.3%～0.5%时,与未添加PEG-600的样品相比,PAN树脂的亲水性较未加PEG-600的样品的亲水性增加,初生纤维的横截面为圆形,皮芯结构减弱,结晶度降低但比PEG-600用量为0.1%样品的高,晶粒尺寸与PEG-600用量为0.1%样品的相同。     

煤沥青微球和石油沥青微球的制备及其氧化稳定化研究

采用浮化法由芳香添加剂与高软化点沥青混合物制备了沥青球。通过热重差热分析研究了不同沥青种类、不同添加剂／高软化点沥青比例和不同结构的沥青球在空气中的氧化稳定化行为。结果表明：芳香添加剂可以大大降低成球沥青的软化点，促进氧化稳定化；与煤沥青球相比，石油沥青球更易氧化，但氧化的沥青球表面成为双扩散的障碍，从而抑制沥青球的氧化稳定化；增加芳香添加剂含量，使沥青球氧化反应易于进行。     

纳米SiO2改性上浆剂对炭纤维复合材料界面性能的影响

利用单纤维碎裂法，三点短梁法，扫描电镜（SEM）和动态力学热分析（DMTA）研究了未上浆炭纤维、环氧树脂乳液上浆炭纤维和经纳米SiO2改性环氧树脂乳液上浆炭纤维增强树脂基复合材料（CFRP）的界面性能。结果表明：炭纤维经改性乳液上浆剂和未改性乳液上浆剂上浆后，与未上浆相比，其单纤维复合材料的界面剪切强度（IFSS）分别提高了79％和41％，复合材料的层间剪切强度（ILSS）分别提高了14％和9％。DMTA图谱显示经纳米SiO：改性上浆的CFRP其损耗角正切（tanδ）较未改性上浆的降低18％，玻璃化温度（Tg）高出5℃。说明上浆剂中添加纳米SiO2可使上浆后的CFRP界面黏结性得到显著增强。     

酚醛树脂基活性炭微球的电化学性能II.作为EDLC电极材料的活性炭微球的制备及电化学性能

用直流恒流循环法考察在不同的活化条件下得到的酚醛树脂活性炭微球作为双电层电容器电极的电化学性能。结果表明,要得到高比电容的电容器电极材料,水蒸气活化的最佳条件为:在800℃下活化1h,水蒸气的量控制为氮气量的40%。在此条件下得到的酚醛树脂活性炭微球作为电极具有良好的循环充放电性能,比电容可达到143F/g,充放电效率高达98%。在2.0nm~7.5nm之间的孔对活性炭微球的比电容影响显著。     

氧化沥青化学结构及成焦行为的研究

无喹啉不溶物煤焦油在300℃空气吹扫氧化2h-12h制备了一系列氧化沥青,氧化沥青的化学结构通过^1H-NMR,^13C-NMR,FT-IR,元素分析和族组成分析进行,结果表明：空气吹扫可促进脱氢缩合反应的进行,随着空气吹扫时间的增加,α－氢显著减少,氧化沥青中氧含量并没有大的增加。在480℃,0.1MPa和1.6MPa下分别将氧化沥青进行焦化,考察了焦收率以及光学组织结构变化情况。结果表明,空气吹扫氧化可提高煤焦油沥青的焦收率,轻度氧化对中间相组织影响不大,重度氧化抑制中间相组织的发展。     

炭纤维/ABS树脂复合材料的导电性研究

研究了炭纤维长度、填充量及表面处理条件下对炭纤维／ＡＢＳ树脂复合材料导电性的影响以及材料导电性同环境温度的相关性。结果表明复合材料的电阻率随着纤维填加量的增多而降低。纤维长度越长,复合材料导电性越好。纤维表面处理后,复合材料电阻率增大,相同纤维填充量下,表面处理时间越长,材料电阻率越大。温度对复合材料电阻率的影响随纤维填加量的增多而减少。而且,纤维表面状态的改变对复合材料的电阻率－温度关系有较大影响。     

掺磷酚醛树脂炭用作锂离子电池负极的研究

以添加不同含量的五氧化二磷的热塑性酚醛树脂为前驱体,经热固化后升温至600～1600℃下热裂解制备掺磷树脂裂解炭.元素分析、氮气物理吸附和X射线衍射分别考察了裂解炭的元素组成、BET比表面积以及微晶结构变化;恒定电流充放电技术研究了裂解炭的充放电性能.研究发现五氧化二磷的加入使得树脂裂解炭的微晶结构发生了很大改变:随着磷掺杂量的增加,树脂炭的微晶层间距减小,微晶变得更加无序;BET比表面积先减小而后增加;放电容量先增加而后减小,当其含量为 9wt％时,放电容量达到最大值（528mA·h·g^-1）,是掺杂前（230mA·h·g^-1）的2倍多.