高弹性MXene/TPU纳米纤维纱线的制备及其应变传感性能

采用静电纺丝技术制备了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)纳米纤维膜,并通过“Biscrolling”的方法制备高弹性过渡金属碳化物/氮化物（Ti3C2Tx MXene）改性TPU纳米纤维纱线。通过SEM、电阻测试、传感性能测试等对复合纳米纤维纱线进行结构和性能表征。结果显示,随着MXene负载量增加,复合纱线的强度先增加后降低,断裂伸长率可高达459%以上,展现出优异的弹性和弹性回复性;MXene片可在纳米纤维纱线表面及内部形成连续导电薄膜,赋予复合纱线较好的导电性（电阻76 Ω/cm）。纱线的应变传感性能测定实验表明,MXene/TPU纳米纤维纱线的传感系数可高达477.86,线性度高达0.995,高于绝大多数文献报道的纱线传感器,并且可以监测人体的各种运动状态,展现出较好的应变传感性能,在智能可穿戴领域展现出广泛的应用前景。     

碳纤维增强聚合物基复合材料回收再利用现状

优异性能的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRPs)在各领域的快速应用发展给复合材料废弃物的回收带来了挑战,尤其是碳纤维增强热固性复合材料.为有效回收碳纤维增强复合材料,促进复合材料产业的可持续发展,本文从多个角度对废弃CFRPs回收再利用研究现状进行综述,包括各回收工艺技术特点、应用领域及可降解树脂实现回收CFRPs的...     

高弹性MXene/TPU纳米纤维纱线的制备及其应变传感性能

采用静电纺丝技术制备了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)纳米纤维膜,并通过"Biscrolling"的方法制备高弹性过渡金属碳化物/氮化物(Ti_3C_2T_x MXene)改性TPU纳米纤维纱线。通过SEM、电阻测试、传感性能测试等对复合纳米纤维纱线进行结构和性能表征。结果显示,随着MXene负载量的增加,复合纱线的强度先增加后降低,断裂伸长率可达459%以上,展现出优异的弹性和弹性回复性;MXene片可在纳米纤维纱线表面及内部形成连续导电薄膜,赋予复合纱线较好的导电性[电阻(76±16)?/cm]。纱线的应变传感性能测试表明,MXene/TPU纳米纤维纱线的传感系数可高达477.86,线性度高达0.995,高于绝大多数文献报道的纱线传感器,并且在监测人体的各种运动状态上展现出较好的应变传感性能。     

纤维状全固态水系锂离子电池设计及电化学性能

可穿戴电子设备的发展迫切需要高性能储能装置,然而,如何实现高性能储能材料的高柔韧性问题仍未得到解决.研究了一种基于碳纳米管纱线和PVA-LiNO3凝胶聚合物电解液的纤维状全固态水系锂离子电池,电池两极材料为通过空气煅烧和"Biscrolling"方法制备的钒酸锂改性碳纳米管(LVO,负极)和锰酸锂改性碳纳米管(LMO,...     

纤维状柔性超级电容器的研究进展

随着智能可穿戴设备的快速发展,对柔性能量储存设备提出了更高的要求.纤维状超级电容器具有柔性、轻质、功率密度高、循环寿命长、快速充放电的优势,在可穿戴领域展现出广泛的应用潜力.碳纳米管纤维、石墨烯纤维和碳纤维具有较高的电导率,可以满足超级电容器电导率的要求,被认为是理想的纤维状超级电容器的电极材料.主要综述了碳纳米管纤维、石墨烯纤维和碳纤维基超级电容器的制备方法、电化学性能和纤维状超级电容器的应用,重点介绍了一些国内外代表性的研究工作.最后分析了纤维状超级电容器研究中存在的问题,并对未来的研究方向和发展趋势进行了预测和展望.     

高速列车地板用蜂窝夹芯结构复合材料隔声性能

为满足轨道交通轻量化需求,实现芳纶蜂窝夹心复合结构在高速列车中的隔声应用,本文通过热压成型法和四传感器阻抗管法分析蜂窝芯规格(密度和边长)、面板材料(碳纤维,玻璃纤维,聚苯硫醚(PPS))和玻璃微珠改性对蜂窝夹芯板隔声性能的影响。结果表明,蜂窝芯密度增大,隔声性能提升,而蜂窝芯边长对隔声性能几乎无影响;在100~2 500 Hz区域,以PPS为内层,碳纤维为外层,玻璃微珠质量分数为5%时蜂窝夹芯板隔声性能最优,平均提高5~8 dB。与目前时速350 km/h动车内采用的标准铝蜂窝夹芯板相比,芳纶蜂窝板不仅具有相近的隔声性能且能实现30%左右减重。因此,芳纶蜂窝夹芯板具有替代标准铝蜂窝成为高速列车新一代隔音地板的应用前景。     

柔性纤维状电池研究进展

纤维电池具有维度低、灵活性好、形状普适性强、与纺织品高度融合等特点,可满足柔性电子产品电路元件的供能需求。近年来纤维电池的研究,不仅关注于电极材料的微纳复合,探索多功能、可扩展和高集成系统的纤维电池逐渐成为研发的焦点。此外,规模化生产纤维状电池也取得了一定的突破,包括电池组装、集成、连续生产等。基于此,本文从纤维基底材料和制备工艺两方面对近期纤维电池的研究成果展开论述,并对工业化生产纤维电池的最新突破进行评述,最后,总结纤维状电池发展存在的问题并分析展望未来需要攻克的重点难点。     

不同结构厚截面三维机织碳纤维复合材料的弯曲性能对比

为准确分析不同结构厚截面复合材料不同方向上的弯曲性能差异,通过设计织造三向正交、浅交直联、浅交弯联3种典型机织结构的厚截面碳纤维三维机织物,并采用真空辅助树脂成型工艺制备了近似纤维体积含量的碳纤维复合材料板,对其进行了XYZ方向的弯曲实验。结果表明:三向正交结构由于内部纤维束近似平直,碳纤维束自身性能得到最大利用,对应复合材料经向弯曲强度最好;浅交直联结构复合材料的Z经和Z纬弯曲强度累加值最大,其厚度截面上的综合弯曲性能最好,且其他各方向的弯曲强度较为均衡;浅交弯联结构内部纱线交织摩擦损伤严重,且经纱屈曲程度最大,对应复合材料经纬向弯曲性能均为最差。