孙雪
,
方海涛
,
余慧龙
,
储一
,
张宝友
,
杜金红
,
王大伟
,
李峰
,
王福平
新型炭材料
采用SnCl2溶液法制备二氧化锡包覆多壁碳纳米管(SnO2 coated multi-wall carbon nanotubes,SnO2/MWCNTs), 研究了SnO2/MWCNTs的室温氢敏性能.SEM和TEM形貌观察表明: 粒径5nm的SnO2均匀包覆在MWCNTs表面,并形成连续的包覆层.氢敏性能测试表明:SnO2/MWCNTs材料具有室温氢敏性能,可以实现体积浓度0.01%氢气的检测.在对0.1%氢/氩混合气的室温氢敏测试中发现,当通入空气后出现电流反向波动的现象,这是由于空气中的O2与样品周围的H2生成H2O并吸附在SnO2表面,降低了SnO2/MWCNTs的电阻,随后由于O2的竞争吸附,H2O又脱附所导致.这一电流反向波动现象暗示SnO2/MWCNTs具有室温湿敏性能.
关键词:
二氧化锡
,
包覆
,
多壁碳纳米管
,
氢敏性能
李峰
,
杜金红
,
白朔
,
成会明
材料研究学报
分析了螺旋炭纤维的微观结构, 发现其主要由纳米级石墨片层(nano graphite structure cell, NGSC, 约为5 nm*5 nm)构成,
其间夹杂着无定形碳和多层富勒烯等无序结构. 由于螺旋炭纤维具有螺旋结构, 其中的NGSC发生了一定的弯曲. 在宏观尺度上,
螺旋炭纤维表现出无序碳结构的特征. 根据结构分析的结果提出了表征螺旋炭纤维的几何参数, 并对不同螺旋炭纤维的螺旋角进行了比较分析. 结果表明, 虽然螺旋炭纤维的直径和螺距各不相同, 但是其螺旋角具有一定的规律. 在微观结构观察和几何构形分析的基础上提出了螺旋炭纤维的生长机理.
关键词:
无机非金属材料
,
carbon micro-coil
,
Raman spectroscopy
,
microstructure analysis
曾尤
,
刘鹏飞
,
赵龙
,
杜金红
,
刘畅
新型炭材料
基于碳纳米管(CNT)优异的导电能力和聚氨酯(PU)弹性体的大变形特性,原位聚合制备CNT/PU复合材料,并研究其在拉伸变形过程中CNT网络结构的演变,及其电学性能对拉伸应变的响应敏感性.结果表明,CNT/PU复合材料具有显著的电阻-应变响应敏感性,其在大应变范围(0～200％)内电阻率变化高达6个数量级以上,这与CNT导电网络在拉伸过程中的结构演变密切相关.复合材料在拉伸过程中的体积膨胀使得CNT体积分数随应变的增加而逐渐降低,当CNT含量低于渗流阈值时,CNT网络呈断开状态并导致复合材料电阻的急剧增加;此外,CNT含量对复合材料电阻-应变响应敏感性也有显著影响.CNT/PU复合材料电阻对拉伸应变的响应敏感性使得该材料可望应用于结构诊断、应变传感、安全监控、智能材料与结构系统等领域.
关键词:
碳纳米管
,
导电网络
,
聚氨酯
,
复合材料
,
电阻-应变响应性
杜金红
,
苏革
,
白朔
,
侯鹏翔
,
范月英
,
成会明
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2000.04.012
气相生长纳米碳纤维(VGCNF)经活化、敏化和催化预处理后,用化学镀(自催化沉积)的方法,在碱性镀液中实施化学镀镍.利用SEM观察了镀层的形貌,并利用能谱分析测试了镀层的组成.在气相生长纳米碳纤维聚集体的内层纤维表面沉积了许多细小Ni颗粒,而外层纤维表面上沉积的是连续、均匀的镍镀层,它们是由许多Ni颗粒相互堆积连结而形成,除含磷外几乎不含其它杂质.同时,还初步探讨了镍在气相生长纳米碳纤维表面自催化沉积过程.
关键词:
气相生长纳米碳纤维
,
化学镀
,
镍涂层
吴法宇
,
周艳文
,
张峻巍
,
杜金红
,
李峰
新型炭材料
对高温处理前后螺旋炭纤维的微观拓扑结构进行了探究与表征,结果表明,制备态螺旋炭纤维具有类似年轮状结构的近圆形横截面,在纵截面上体现为近似鲱鱼骨结构,其石墨微晶尺寸小、取向度差;高温处理后,其三维结构可理想地看作是由石墨微晶以具有锥角的多面柱体形式沿螺旋方向堆叠而成,表观上炭纤维显示为尺寸均匀的多面柱体形貌.X射线衍射和Raman散射结果从宏观量级上证明了样品微观尺度有序度得到提高.为基于结构的性能预测和应用设计提供了可靠的参考.
关键词:
螺旋炭纤维
,
高温处理
,
微观拓扑结构
,
石墨微晶
吴法宇
,
杜金红
,
刘辰光
,
李莉香
,
成会明
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.02.001
采用扫描电镜、激光Raman光谱、X射线衍射(XRD)、热失重分析(TG)、低温氮吸附等研究手段,以平直炭纤维为参照,对比研究了碳氢化合物催化分解法制备的螺旋型炭纤维的微观结构特征.实验结果表明:整体上,螺旋炭纤维的微观结构要比平直炭纤维的结构更加无序;但螺旋炭纤维的外层结构较为有序.与中孔分布广、孔容低的平直炭纤维不同,螺旋炭纤维的中孔主要分布在3 nm～4 nm范围内,且有着较高的孔容,其比表面积几乎是平直炭纤维的10倍.这些结构特性使得螺旋炭纤维在抗氧化性、储氢、电化学电容等方面都体现出超越平直炭纤维的优势和应用潜力.
关键词:
螺旋炭纤维
,
微观结构
,
孔结构分布
,
电化学电容
李峰
,
杜金红
,
白朔
,
成会明
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2004.02.001
分析了螺旋炭纤维的微观结构,发现其主要由纳米级石墨片层(nano graphite structurecell,NGSC,约为5 nm×5 nm)构成,其间夹杂着无定形碳和多层富勒烯等无序结构.由于螺旋炭纤维具有螺旋结构,其中的NGSC发生了一定的弯曲.在宏观尺度上,螺旋炭纤维表现出无序碳结构的特征.根据结构分析的结果提出了表征螺旋炭纤维的几何参数,并对不同螺旋炭纤维的螺旋角进行了比较分析.结果表明,虽然螺旋炭纤维的直径和螺距各不相同,但是其螺旋角具有一定的规律.在微观结构观察和几何构形分析的基础上提出了螺旋炭纤维的生长机理.
关键词:
无机非金属材料
,
螺旋炭纤维
,
Raman光谱
,
微观结构
,
生长机理
成敬豹
,
杜金红
,
白朔
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(08)60057-8
以镍为催化剂,通过控制碳源气体乙炔的流速,在1 013 K-1 053 K温度下,制备了纤维截面形状在生长过程中由扁平形变为圆形的螺旋炭纤维,同时螺旋直径也相应的由4.2 μm变化为6.0 μm,这种变截面螺旋炭纤维的发现,为微机械系统提供了一种新型弹簧.提出了变截面螺旋炭纤维的生长机理,认为催化剂颗粒的各向异性不仅影响螺旋炭纤维螺径的大小,还影响纤维的截面形状.随着生长过程中反应条件的改变,催化剂各向异性也发生改变,长方形催化剂既可以生长扁平形也可以生长圆形截面螺旋形炭纤维,但是立方形催化剂只能生长圆形截面螺旋形炭纤维.该机制的提出不仅有助于加深对双螺旋炭纤维生长本质的认识,还对指导螺旋形炭纤维的控制生长具有重要意义.
关键词:
螺旋形炭纤维
,
生长模型
,
镍催化剂
,
催化各向异性
