碳纤维纸与燃料电池的发展现状

阐述了国内外燃料电池及其多孔扩散层电极材料——碳纤维纸的发展概况,介绍了碳纤维纸的作用、性能要求与应用前景。     

碳纤维功能材料在纸业应用中的研发现状与前景

介绍了碳纤维的特点,目前常用表面处理技术的方法原理和研究进展,分析比较各种处理技术对复合材料使用性能的影响。综述了碳纤维作为新能源和电化学材料、电磁屏蔽材料、导电发热和抗静电材料、环保防护和吸附分离功能材料等功能材料在纸业中的应用,碳纤维纸是一种高性能、多功能的先进复合材料,具有很好发展前景。     

碳纤维纸的应用

本文概述了碳纤维纸的应用领域。碳纤维纸可广泛应用于能源材料、电磁波屏蔽材料、防静电包装材料、发热材料、音响器材、吸附分离功能材料、航天航空材料等领域。     

碳纤维材料与碳纤维纸

介绍了碳纤维材料的性能、制造方法，对碳纤维纸的干法、湿法抄造工艺及设备进行了介绍。碳纤维纸可用于新型抗静电材料、空气净化、水净化及高屏蔽壁纸等领域。     

碳纤维纸及其应用

本文概述碳纤维纸的应用领域。碳纤维纸可广泛应用于能源材料、电磁波屏蔽材料、防静电包装材料、发热材料、音响器材、吸附分离功能材料、航天航空材料等领域。     

碳纤维复合材料与碳纤维纸生产工艺

介绍了碳纤维、碳纤维纸及碳纤维复合材料的性能,用途及制造方法,着重探讨了碳纤维导电纸及作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的气体扩散层用高性能碳纤维纸的生产工艺。     

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.     

碳纤维特性及其在功能纸中的应用

概述了碳纤维的形成及物理、化学性能,重点介绍了碳纤维在造纸工艺中的分散性能,打浆性能和成纸结合性能,及其在导电纸、发热纸、屏蔽纸等功能纸中的应用。     

碳纤维纸基复合材料研究进展

碳纤维纸基复合材料是使用短切碳纤维与植物纤维或含有羟基等功能基团的纤维,通过湿法造纸工艺制备的具有特殊性能的功能复合材料,在导电、电磁屏蔽,导热,摩擦及电极等领域均已得到应用。随着应用推广的不断深入,引入碳纳米管/石墨烯的碳纤维纸基复合材料的研究和开发也逐渐成为研究热点。本文对近年国内外碳纤维纸基复合材料的研究进展进行了归纳总结,以期为碳纤维纸基复合材料的研究开发提供参考。     

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。     

碳纤维的改性及其纸基功能材料性能的研究

为了提高碳纤维和所成纸基功能材料的性能,利用一定浓度的硝酸对碳纤维进行了改性。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等分析手段对改性后碳纤维进行分析。结果表明：随着改性的进行,纤维亲水性明显提高,碳纤维在水中的分散性得到改善;碳纤维的石墨特征几乎没有变化,但观察到纤维表面受到明显的侵蚀。对纸基功能材料的物理检测结果表明：随着改性时间延长和温度的提高,碳纤维纸的匀度得到明显的改善,抗张指数呈先增加后降低的趋势,电阻率呈逐渐增大的趋势。综合考虑纤维改性效果和碳纤维纸性能的变化,确定最佳改性温度为60℃,改性时间为90min,此时碳纤维纸的抗张指数为14.2N·m/g,电阻率为0.153Ω.cm。     

提升碳纤维在水中分散性的研究进展

本文简述了燃料电池扩散层用碳纤维纸制备工艺存在的关键问题,综述了利用化学和物理方法优化碳纤维在水中分散性能的研究进展,重点介绍了在湿法制备工艺过程中,添加分散剂、碳纤维表面改性和使用物理分散技术,对碳纤维在水中分散性能的影响因素,以及各种分散方法的优缺点,为制备碳纤维纸的试剂选择和工艺改进提供一定的参考。     

纤维状碳素材料

简要介绍了碳纤维和活性碳纤维2种新型碳素材料的结构、制造工艺及应用方面的区别。     

偶联剂处理碳纤维对燃料电池用碳纤维纸性能的影响

本文对偶联剂处理碳纤维前后纤维表面基团的变化进行了分析,并就偶联剂处理碳纤维对碳纤维纸性能的影响进行了研究,结果表明:处理后,碳纤维表面的羟基和含氧基团的数量增多,在偶联剂用量为2%时,碳纤维纸的性能较优,此条件下的碳纤维纸透气性、强度性能优于未经处理的碳纤维纸,但导电性能有所下降。     

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。     

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。     

镀镍碳纤维屏蔽纸性能的研究

用化学镀镍的方法对碳纤维进行表面金属化,研究了镀镍碳纤维屏蔽纸的力学、电学和屏蔽性能,并与未镀镍碳纤维屏蔽纸的性能进行比较.结果表明,镀镍后碳纤维屏蔽纸的抗张强度显著提高,是未镀镍的1.5倍左右;体积电阻率在碳纤维含量≤15%时相对于未镀镍的下降较快,碳纤维含量≥15%时体积电阻率下降趋势变缓;镀镍后纸张的屏蔽效能在碳纤维含量为25%时就已达到中等屏蔽效果,相对于未镀镍的提高了15 dB左右,用镀镍碳纤维生产屏蔽纸是开发高性能屏蔽纸的一种理想方式.     

质子交换膜燃料电池用碳纤维纸的研究进展

简述了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作原理、PEMFC用碳纤维纸的制备工艺流程及该碳纤维纸的性能指标,重点介绍了碳纤维在抄纸过程中的分散性能、结合性能及国内外PEMFC用碳纤维纸的最新研究进展.     

碳纤维纸的电热性能研究

通过优选分散剂的方式改善碳纤维纸的匀度,制备出温度分布均匀的碳纤维纸,探讨了分散剂对碳纤维纸匀度性能的影响,以及碳纤维纸电阻对电热性能的影响。采用尘埃匀度仪、热成像仪等仪器对制备的碳纤维纸进行表征。结果表明,制备碳纤维纸时,加入用量0. 6%的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)能够较明显地改善纸张匀度;碳纤维纸在通电加热条件下,电阻仅降低了2. 59%,纸张表面温差小于6℃,具有恒定功率的特征;碳纤维在纸张中的加入量为5. 0%左右,可以获得较高的远红外法向全发射率,在8～15μm波段纸张法向全发射率最高为83. 13%。     

碳纤维材料的性能及应用

文章阐述了碳纤维材料的国内外发展现状,论述了碳纤维材料的分类特性和功能特性。同时,着重介绍了碳纤维材料在航空、体育等行业中的应用,并展望了其发展前景。