基于碳纳米管/石墨烯界面修饰的碳纤维增强复合材料中力-电耦合关系探究 被引量：2

1

作者 苏志强 张晓媛 +4 位作者 赵鑫 李舒婧 韩紫如 刘明杰 王敏 《长春工业大学学报》 CAS 2022年第4期354-359,共6页

碳纤维和树脂基体的界面性能直接决定了复合材料的应用表现。通过电化学沉积法将碳纳米管和石墨烯接枝在碳纤维表面,模拟生物体的神经网络结构形成多尺度的三维碳材料网络。随后对碳纤维复合层压板的力学和电学性能进行测试,研究发现,... 碳纤维和树脂基体的界面性能直接决定了复合材料的应用表现。通过电化学沉积法将碳纳米管和石墨烯接枝在碳纤维表面,模拟生物体的神经网络结构形成多尺度的三维碳材料网络。随后对碳纤维复合层压板的力学和电学性能进行测试,研究发现,改性后的界面增强了碳材料与树脂基材的接触面积,有效提高了碳纤维和树脂间的界面结合力。此外,复合材料的电阻随着碳纳米管/石墨烯质量分数的增加而不断减小,并且拉伸后复合材料的电阻率比拉伸前增大,表明层压板的电阻与其表面结构存在直接关系。该研究为拓展酚醛树脂复合材料的功能化和力-电耦合应用领域提供了新思路。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 碳纳米管 石墨烯 电化学沉积 力-电耦合

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电泳沉积碳纳米管和氧化石墨烯修饰碳纤维表面的研究进展 被引量：12

2

作者 李莉萍 吴道义 +1 位作者 战奕凯 何敏 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期168-173,共6页

针对碳纤维表面极性官能团少,化学活性低,与基体间的界面结合强度弱等问题,综述了国内外关于电泳沉积碳纳米管和氧化石墨烯修饰碳纤维提高其复合材料力学性能的最新研究进展。阐述了在不同的电泳沉积工艺下,分别在碳纤维表面引入碳纳米... 针对碳纤维表面极性官能团少,化学活性低,与基体间的界面结合强度弱等问题,综述了国内外关于电泳沉积碳纳米管和氧化石墨烯修饰碳纤维提高其复合材料力学性能的最新研究进展。阐述了在不同的电泳沉积工艺下,分别在碳纤维表面引入碳纳米管和氧化石墨烯,对修饰碳纤维表面及其复合材料力学性能的影响。总结了影响电泳沉积修饰碳纤维效果的因素,并提出了相应的建议。展望了电泳沉积修饰碳纤维表面的研究发展方向,指出对碳纤维、碳纳米管和氧化石墨烯进行预处理,添加辅助工艺的电泳沉积设备制造将会成为未来的重要研究方向。 展开更多

关键词 碳纤维 电泳沉积 碳纳米管 氧化石墨烯 复合材料 力学性能

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石墨烯纳米带作为复合纤维和织物的填充物具有广阔前景 被引量：1

3

作者 H.Matsumoto S.Imaizumi +5 位作者 S.Masuda Y.Konosu M.Ashizawa A.Tanioka 胡紫东(译) 王依民(校) 《国际纺织导报》 2016年第8期8-11,共4页

石墨烯纳米带(GNR)/碳复合纳米纤维纱是由氧化石墨烯纳米带(GONR)/聚丙烯腈(PAN)复合物静电纺,然后成功地进行加捻和碳化制得的。电子显微照片分析显示在静电纺纤维中均匀分布的纳米带沿纤维轴向高度取向。低质量分数的GONR提高了聚合... 石墨烯纳米带(GNR)/碳复合纳米纤维纱是由氧化石墨烯纳米带(GONR)/聚丙烯腈(PAN)复合物静电纺,然后成功地进行加捻和碳化制得的。电子显微照片分析显示在静电纺纤维中均匀分布的纳米带沿纤维轴向高度取向。低质量分数的GONR提高了聚合物复合纳米纤维纱的力学性能。此外,碳化过程会显著增强力学和导电性能。目前,对GNR/碳复合纳米纤维的优化还没有完成。人们希望通过优化静电纺丝的条件(如在纺丝溶液中添加更多的分散均匀的或更大长径比的GONR)及碳化条件来获得更好的物理性能。GNR复合(纳米)纤维和织物可以用来增强轻质复合物。GNR/碳复合物尤其可用作燃料电池、蓄电池、超级电容器、纤维和织物型太阳能电池中的高性能电极,也可用于柔性和可穿戴的电子器件及可植入的医用设备。 展开更多

关键词 石墨烯纳米带 静电纺 石墨烯纳米带(gnr)/碳复合纳米纤维 力学强度 导电性能

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纳米硅/还原氧化石墨烯复合纤维材料及其负极结构锂离子超级电容器 被引量：3

4

作者 王佩遥 邵枫 +2 位作者 徐阳 胡南滔 张亚非 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第5期706-719,共14页

通过湿法纺丝工艺成功制备了纳米硅/还原氧化石墨烯复合纤维材料,并对其进行形貌表征与电化学性能测试。纳米硅颗粒嵌入石墨烯层间褶皱的结构具有限制硅材料在储锂过程中体积膨胀的作用,适于作为锂离子电容器负极。同时,研究了锂离子电... 通过湿法纺丝工艺成功制备了纳米硅/还原氧化石墨烯复合纤维材料,并对其进行形貌表征与电化学性能测试。纳米硅颗粒嵌入石墨烯层间褶皱的结构具有限制硅材料在储锂过程中体积膨胀的作用,适于作为锂离子电容器负极。同时,研究了锂离子电容器多孔活性炭正极材料的双电层电容特性,通过组装成对称超级电容器,对其电化学性能进行测试,并结合材料的形貌,分析其作为锂离子电容器正极的合理性。为使正负极电荷匹配,分别对负极硅碳纤维和正极活性炭材料组装的锂离子半电池的倍率、循环稳定性、电化学阻抗等电化学性能进行了测试。结果表明,纳米硅/还原氧化石墨烯复合纤维材料的比容量最高可达826.2 mA·h/g(在电流密度为0.2 A/g时),活性炭比容量可达39.9 mA·h/g。组装成的锂离子电容器在合理的匹配条件下,充放电首圈循环比容量可达58.2 mA·h/g (在电流密度为0.2 A/g时),能量密度为26.8 W·h/kg,循环100圈后,比容量保持率降至41.7%。 展开更多

关键词 锂离子超级电容器 锂离子电池 纳米硅 还原氧化石墨烯(rGO) 复合纤维材料 活性炭 硅碳负极

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碳纳米(石墨烯)材料专栏导语 被引量：2

5

作者 顾健 张晓虎 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期711-711,共1页

碳纳米(石墨烯)材料作为一种国家战略性新兴材料,因其比表面积大、强度高、导电导热性优异及透光性高等优势,在轻量化材料、动力电池、电磁屏蔽材料、散热材料等领域得到广泛应用。目前,碳纳米(石墨烯)材料已成为宇航推进领域技术应用... 碳纳米(石墨烯)材料作为一种国家战略性新兴材料,因其比表面积大、强度高、导电导热性优异及透光性高等优势,在轻量化材料、动力电池、电磁屏蔽材料、散热材料等领域得到广泛应用。目前,碳纳米(石墨烯)材料已成为宇航推进领域技术应用所关注的热点,并在固体推进剂性能提升与降感、超高温绝热阻燃材料改进、内外防热涂层性能提升、高性能树脂以及有机纤维复合材料在特种环境下性能提升等方面初露锋芒。本刊策划碳纳米(石墨烯)材料在宇航推进领域的应用文章专栏,与读者分享石墨烯制备及其在含能材料、复合材料中的应用进展,本期首次刊载5篇,后续将连载。 展开更多

关键词 碳纳米 纤维复合材料 含能材料 石墨烯 导电导热性 电磁屏蔽材料 高性能树脂 轻量化材料

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《固体火箭技术》碳纳米(石墨烯)材料技术专栏征稿启事

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《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期F0003-F0003,共1页

碳纳米(石墨烯)材料作为一种战略性新型材料,因其比表面积大、强度高、导电导热性能优异及透光性高等特点,在轻量化材料、动力电池、电磁屏蔽材料、散热材料等领域具有巨大的应用前景。目前,碳纳米(石墨烯)材料已成为空天推进与动力领... 碳纳米(石墨烯)材料作为一种战略性新型材料,因其比表面积大、强度高、导电导热性能优异及透光性高等特点,在轻量化材料、动力电池、电磁屏蔽材料、散热材料等领域具有巨大的应用前景。目前,碳纳米(石墨烯)材料已成为空天推进与动力领域高技术研究与应用的热点,在固体推进剂性能提升与降感、超高温绝热阻燃材料改进、内外防热涂层性能提升、高性能树脂、C/C、Si/C以及有机纤维复合材料在特种环境下性能提升等方面初露锋芒。为展示碳纳米(石墨烯)材料最新研究成果,《固体火箭技术》特别邀请专家组织一期碳纳米(石墨烯)材料在空天推进与动力领域的应用技术专栏,以期推动该材料应用技术水准和应用范围上一新台阶。 展开更多

关键词 碳纳米 新型材料 C/C 纤维复合材料 石墨烯 高性能树脂 电磁屏蔽材料 轻量化材料

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含石墨烯导电吸波复合材料的研究进展 被引量：12

7

作者 于永涛 刘元军 赵晓明 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期11-16,共6页

针对电子设备在运行时产生的电磁污染和电磁干扰等现状,吸波材料能将电磁能转化为热能、机械能等其他形式的能量而受到关注。文章首先介绍了石墨烯的结构及其吸波机理;其次探讨了石墨烯/碳纳米管、石墨烯/碳纤维、石墨烯/聚苯胺吸波复... 针对电子设备在运行时产生的电磁污染和电磁干扰等现状,吸波材料能将电磁能转化为热能、机械能等其他形式的能量而受到关注。文章首先介绍了石墨烯的结构及其吸波机理;其次探讨了石墨烯/碳纳米管、石墨烯/碳纤维、石墨烯/聚苯胺吸波复合材料的吸波性能;最后总结了三类吸波复合材料的联系与区别,并展望了石墨烯吸波复合材料在未来的发展和挑战。 展开更多

关键词 石墨烯 碳纳米管 碳纤维 聚苯胺 复合材料 吸波材料

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碳纤维纸基复合材料研究进展 被引量：17

8

作者 吴锦涵 郭大亮 +4 位作者 刘涛 杨家万 田晨辉 裘佳欣 刘蓓 《中国造纸》 CAS 北大核心 2020年第7期69-75,共7页

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。 展开更多

关键词 碳纤维 纸基复合材料 碳纳米管 石墨烯

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电致驱动巴基纸/形状记忆聚合物复合材料性能 被引量：3

9

作者 张阿樱 吕海宝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1417-1420,共4页

为了研究不同质量比例石墨烯(few-layer graphene,FLG)和碳纳米纤维(carbon nanofiber,CNF)对混杂FLG/CNF巴基纸导电性能的影响,测量了FLG/CNF的质量比例由0提高至50%时巴基纸的体积电阻率,并检测了混杂FLG/CNF巴基纸的微观形态,通过实... 为了研究不同质量比例石墨烯(few-layer graphene,FLG)和碳纳米纤维(carbon nanofiber,CNF)对混杂FLG/CNF巴基纸导电性能的影响,测量了FLG/CNF的质量比例由0提高至50%时巴基纸的体积电阻率,并检测了混杂FLG/CNF巴基纸的微观形态,通过实验还研究了FLG/CNF巴基纸增强形状记忆聚合物复合材料的电致驱动效应及温度场分布情况。试验结果表明:FLG/CNF巴基纸中碳纳米纤维填充了石墨烯片层间的空隙,碳纳米纤维和石墨烯片相互搭接形成连续网络;此外,巴基纸中碳纳米纤维和石墨烯比例的变化可导致巴基纸的电阻值发生改变。巴基纸增强形状记忆聚合物复合材料在90 s时完成了形状恢复,和试样初始形状相比,试样形状约恢复了95%。 展开更多

关键词 石墨烯 碳纳米纤维 纳米纸 形状记忆聚合物 复合材料

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多频谱复合干扰剂的制备及遮蔽性能 被引量：7

10

作者 陈浩 高欣宝 +2 位作者 张倩 李天鹏 杨洋 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期76-82,共7页

为探索多频谱复合干扰剂最佳配方,改进生产工艺,提高其在可见光、红外、毫米波等多个波段的干扰性能,采用材料改性技术制备了碳纳米管/石墨烯/碳轻质复合材料;采用复配技术,制备了"碳纳米管/石墨烯/碳复合材料+碳纤维"多频谱... 为探索多频谱复合干扰剂最佳配方,改进生产工艺,提高其在可见光、红外、毫米波等多个波段的干扰性能,采用材料改性技术制备了碳纳米管/石墨烯/碳轻质复合材料;采用复配技术,制备了"碳纳米管/石墨烯/碳复合材料+碳纤维"多频谱复合干扰剂。以各波段的质量消光系数之和作为评价指标,不同粒径的纳米管/石墨烯/碳复合材料(A)、不同状态的碳纤维(B)、不同配比(C)、不同混制溶液(D)作为因素,通过正交试验法分析了各因素对干扰剂性能的影响。基于烟箱实验,根据"朗伯-比尔"定律,计算了烟幕的质量消光系数。结果表明:因素A和因素C的极差分别为1.48和1.43,为影响复合干扰剂综合遮蔽性能的主要因素;因素B和因素D的极差分别为0.32和0.52,为次要影响因素。其最佳制备条件为:选用粒径D50为4.2μm的碳纳米管/石墨烯/碳复合材料与通过800℃焙烧的碳纤维,按照质量比为85∶15,在乙醇溶液中混合制备。在该条件下制备的多频谱复合干扰剂,对可见光、近红外、中红外和远红外的透过率小于5%,有效遮蔽时间大于300 s;对3 mm波和8 mm波衰减值可达-14 dB和-15.65 dB,有效遮蔽时间大于30s;该条件下制备的复合干扰剂具有较好的多频谱遮蔽性能。 展开更多

关键词 碳纳米管 石墨烯 碳纤维 复合干扰剂 多频谱遮蔽

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新型复合材料在体育器材中的应用研究 被引量：3

11

作者 曾琪智 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期I0029-I0031,共3页

新型复合材料是一个成员种类不断丰富的"材料家族",按基体差异可划分为"金属"和"非金属"两大阵营,共同在人类社会文明进程中发挥作用,常见的新型复合材料包括碳纤维复合材料、石墨烯复合材料、纳米材料... 新型复合材料是一个成员种类不断丰富的"材料家族",按基体差异可划分为"金属"和"非金属"两大阵营,共同在人类社会文明进程中发挥作用,常见的新型复合材料包括碳纤维复合材料、石墨烯复合材料、纳米材料、纺织复合材料等。新型复合材料虽然种类多样、功能多元、形态多变,但就整个"材料家族"而言,也存在一系列的共性——宏观上看,所谓"新型复合材料"就是基于一定工艺、设备、技术、环境等条件将不同性质的材料优化组合,材料成品的产生必然经历化学反应过程。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 纺织复合材料 新型复合材料 石墨烯复合材料 纳米材料 化学反应过程 体育器材 社会文明进程

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新型电加热潜水服加热材料选取实验研究 被引量：1

12

作者 范维 徐佳骏 方以群 《人类工效学》 2022年第1期48-51,共4页

目的新型电加热潜水服是目前潜水员抵抗寒冷、提高水下作业工效的有效防护装备,其电加热性能的核心在于加热片材料电能向热能的转化,因而选取适合潜水服用的电加热片材料是研制新型电加热潜水服的关键。方法本文以潜水服为应用背景,针... 目的新型电加热潜水服是目前潜水员抵抗寒冷、提高水下作业工效的有效防护装备,其电加热性能的核心在于加热片材料电能向热能的转化,因而选取适合潜水服用的电加热片材料是研制新型电加热潜水服的关键。方法本文以潜水服为应用背景,针对目前常见的碳纤维材料、石墨烯材料、碳纳米管材料进行实验研究,在物理特性、加热速度、水洗性能和能耗等四个方面对比三种加热片材料的性能优劣。结果实验结果证明碳纳米管材料较其他两种加热片材料在物理特性、加热速率、水洗性能以及能耗方面的优势更加突出。结论碳纳米管材料是新型电加热潜水服加热材料的理想选材。 展开更多

关键词 服装工程 产品设计 复合材料 加热片 碳纤维 石墨烯 碳纳米管 潜水服 航海医学

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