Dongxiu YU
,
Jiang CHENG
材料科学技术（英文）
Combined nitric acid oxidation method and polyaniline (PANI)-coated method were applied to modify the surface properties of short carbon fibers (SCF). The electrical and mechanical properties of acrylic coatings with 50 wt pct PANI-coated carbon fiber were investigated by using scanning electron microscope (SEM), UVVis spectrophotometer, four-probe method and the coaxial cable method. The results of the pH measurement and XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) patterns showed that the oxygen functional groups, such as -OH and -COOH, were attached on the carbon fiber surfaces after oxidation treatment. The XPS analysis of PANI-coated oxidized SCF (PAOSCF) revealed that PANI may bond on the surface of oxidized SCF with chemical bonds. SEM images and surface roughness analyses showed that PANI-coated layer changed the surface morphology. Compared with SCF/acrylic coating, the surface resistivity of PAOSCF/acrylic coating decreased from17.1 to 5.3 Ω/sq and the shielding efficiency (SE) value increased from 1.54 to 23.3 dB.
关键词:
carbon fibers
,
聚苯胺
,
表面处理
,
分散稳定性
,
屏蔽效
刘杰
,
张月义
,
马兆昆
,
梁节英
高分子材料科学与工程
借用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、元素分析（EA）、X射线衍射（XRD）和示差扫描量热分析（DSC）等手段,对比研究了热氧稳定化过程中250℃下时间效应与两种聚丙烯腈（PAN）共聚纤维及其炭纤维结构和性能之间的关联。研究结果表明,PAN纤维在250℃温区内停留超过9min时,最终热氧稳定化纤维的环化度（RCI）、体密度和芳构化指数（AI）的增加速率开始变小;炭纤维的孔含量（Vp）值与内部微晶的d002值开始增大,微晶排列的规整程度变差,缺陷增多,拉伸强度开始降低。
关键词:
聚丙烯腈
,
热氧稳定化
,
炭纤维
,
时间
,
孔含量
邓李慧
,
陈淙洁
,
陈师
,
夏少旭
,
史燕妮
,
吴琪琳
玻璃钢/复合材料
使用微滴拉伸试验研究碳纤维、聚乙烯纤维/基体界面的微观力学性能,着重分析树脂微滴端部角大小分别对两种纤维/树脂微滴的界面微观力学行为的影响.发现在不同端部角下,两种纤维/树脂微滴界面的应力分布和应力传递不同.碳纤维/树脂微滴中的残余应力分布呈“W”型、外载拉伸应力分布呈“M”型,界面应力传递效率达到70％;而聚乙烯纤维/树脂微滴中的残余应力分布呈“M”型,外载拉伸应力分布呈“W”型,界面应力传递效率只有13％.根据力学模型得到的相应的剪应力分布都呈反对称分布,在纤维嵌入端存在剪应力集中,且碳纤维所受的剪应力远大于聚乙烯纤维.
关键词:
界面应力
,
微滴端部角
,
微拉曼光谱
,
碳纤维
,
聚乙烯纤维
李克智
,
王闯
,
李贺军
,
罗发
,
侯党社
稀有金属材料与工程
制备了碳纤维增强水泥基复合材料,在SEM扫描电镜下观察了样品的断口形貌.利用NRL测试系统测试了低频段4-8GHz和高频段8～18GHz条件下、碳纤维质量分数分别为0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%时,复合材料对电磁波的反射率,评价了电磁干扰性能.结果表明,低频段时所测得的反射率均小于-10 dB,材料对电磁波主要表现出吸收性;高频段且碳纤维质量分数超过0.6%时,反射率大于-10 dB,材料对电磁波主要表现出反射性.反射率随着碳纤维质量分数的增加而变化,低频段且碳纤维质量分数为0.6%时,出现最小反射率,其大小为-15.1 dB:高频段且碳纤维质量分数为0.4%时,出现最小反射率,其大小为-19.3 dB.
关键词:
碳纤维
,
水泥基
,
电磁波
,
反射率
陈磊
,
张静洁
,
刘淑萍
,
张文辉
,
郑颖
,
韩克清
材料科学与工程学报
本文研究了增塑熔纺聚丙烯腈原丝在氧化为预氧化纤维后,进一步进行低温碳化,并探索了纤维在不同温度下(600～1000℃)和升温速率下的演变过程.本文采用差示扫描量热法(DSC),热失重分析(TGA),扫描电镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)等手段对纤维的性能进行表征.结果表明,在合适的升温速率下纤维具有较小的放热焓和较强的热稳定性及较高的碳收率.随着热处理温度的升高,纤维表面的杂质减小,同时断面变得越来越致密,但是当温度超过800℃后,纤维的表面会产生较多的微孔.
关键词:
熔纺PAN纤维
,
预氧化
,
碳纤维
,
低温碳化
张碧桃
,
杨世源
,
王军霞
,
梁晓峰
,
史红彬
,
马寒冰
功能材料
采用化学接枝马来酸酐对碳纤维进行表面处理。利用FT-IR、TG及Raman等手段,对表面处理各阶段碳纤维的结构进行表征。结果表明马来酸酐接枝后的红外光谱在1722cm-1处出现CO伸缩振动的特征峰;接枝马来酸酐的碳纤维的热失重率为2.729%,接枝法能使碳纤维表面接枝上更多的含氧官能团;拉曼光谱表明碳纤维表面的微晶尺寸减小,石墨微晶边界的活性提高,有利于提高碳纤维与树脂间的粘结性能。
关键词:
碳纤维
,
马来酸酐
,
化学接枝
,
表面处理
吴小贤
,
李红霞
,
刘国齐
,
杨文刚
,
马天飞
耐火材料
doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.001
为了促进酚醛树脂在炭化过程中的石墨化，以工业液态酚醛树脂为碳源，微米尺度的 KCl 为催化剂，经混合、六亚甲基四胺固化处理后，在埋炭1000℃保温3 h 热处理条件下，研究了 KCl 添加量（掺入酚醛树脂质量的1％、3％、5％和7％）对树脂碳的物相、微观结构的影响及碳纤维的生长机制。结果表明：KCl 催化后提高了树脂碳的石墨化程度，树脂碳中原位生长较多碳纤维和片状碳，碳纤维直径为30～200 nm，长度可达10～20μm；KCl 最优添加量为5％（w），此时树脂碳中发现相对较多碳纤维，XRD 图谱中出现较明显的石墨 d002衍射峰；探索认为碳纤维的生长机制为：高温下 KCl 熔化后吸收酚醛树脂分解产生的含碳气体，促进固相 C 原子在液相 KCl 中扩散，达到 C 溶解饱和后，在局部不断析出碳原子，再进一步生长成碳纤维或片状碳，同时，熔体中局部 C 原子形成的浓度梯度，也给碳纤维或片状碳在 KCl 表面析出提供生长动力。
关键词:
KCl
,
酚醛树脂
,
碳纤维
,
催化剂
王闯
,
李克智
,
李贺军
,
焦更生
,
付前刚
材料科学与工程学报
碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)是一种新发展起来的、很有潜力的功能材料.丙烯作前驱体,对短碳纤维在高温下(900～1300℃)进行100个小时左右的化学气相浸渍(CVI)表面处理,丙烯在高温下分解,生成热解碳,沉积在碳纤维表面.借助超声波预分散技术及新型分散剂羟乙基纤维素(hydroxyethyl cellulose,HEC)和超细颗粒硅灰的分散作用,实现了CVI处理碳纤维在水泥基体中的均匀分散.HEC水溶液的质量分数控制在1.56～1.77%之间为宜.分别运用扫描电镜法(SEM)、新拌料浆法(FM)、硬化试件电阻率测试法(ERM)及模拟试验法(SE)四种方法评价了CVI处理后短碳纤维的分散性.每种方法均有自身的优缺点和适应环境,四种方法中,模拟试验法(SE)是评价制备CFRC复合材料前期、碳纤维第一步分散的最方便的方法,此法不仅可节约时间和大量的原材料,而且可预测制备CFRC过程中应选择何种分散剂及碳纤维第二步分散的情况.
关键词:
碳纤维
,
水泥基
,
化学气相浸渍
,
羟乙基纤维素
,
分散性
姚李娜
,
陈建刚
,
王海清
,
刘忠文
,
刘昭铁
高分子材料科学与工程
采用共混法制备了炭纤维（CFs）/聚甲基丙烯酸三氟乙酯导电复合材料。扫描电镜（SEM）图像表明,CFs表面含有少量的残留催化剂;拉曼光谱可看出CFs结构的有序性较低和石墨化程度较低;X射线衍射（XRD）显示,CFs存在石墨（002）和（100）面的特征衍射峰;X射线光电子能谱（XPS）说明CFs表面存在炭和氧两主要元素;RT-109阻温特性仪揭示,随测试温度的升高,材料电阻率增大,且随CFs含量增加,材料正温度效应也增大。炭纤维的加入赋予了聚合物一定的导电性能,并在一定程度提高了聚合物的热稳定性。
关键词:
炭纤维
,
聚甲基丙烯酸三氟乙酯
,
共混法
,
正温度效应
