一、沥青炭纤维/ABS树脂复合材料的电流电压关系（论文文献综述）
郭建光[1]（2020）在《高性能炭纤维用中间相沥青制备研究》文中进行了进一步梳理优质可纺中间相沥青制备是高性能沥青基炭纤维制备过程中的基础和关键步骤,原料中环烷结构和甲基等短烷基支链对调控中间相沥青分子结构及其性能具有重要作用。因此,从分子结构调控角度出发制备优质可纺中间相沥青对高性能沥青基炭纤维制备具有重要意义。本文以催化裂化澄清油（FDO）、煤沥青（CP）等煤、石油化工副产品为主要原料,萘沥青（NP）石油沥青（PP）或者四氢萘（THN）作为共炭化剂和供氢试剂,通过共炭化/加氢处理和热聚合两步工艺制备可纺中间相沥青及其炭纤维。基于不同原料的分子结构特点,通过共炭化/加氢处理在中间相沥青分子结构中引入一定量环烷结构和短烷基支链,并进一步研究中间相沥青分子结构和取向差异对后续炭纤维性能的影响,以期为低成本高性能沥青基炭纤维制备提供一定的理论基础和技术支撑。研究工作的主要结论如下:（1）以精萘为原料,分别采用无水AlCl3和HF/BF3催化聚合工艺制备得到萘沥青ANP和BNP,再通过热聚合工艺制备得到软化点较低、接近100vol%各向异性的可纺中间相沥青ANP-MP和BNP-MP。萘系中间相沥青的低软化点主要来源于催化聚合过程产生的丰富的环烷结构。（2）萘沥青作为共炭化剂与乙烯焦油沥青（ETP）或煤沥青通过共炭化制备中间相沥青的结果表明:BNP是比ANP更优的共炭化剂,这主要取决于BNP具有相比后者更高的H/C和环烷结构含量;在选取作为共炭化使用的原料时,必须充分考虑不同原料之间的分子均匀性及其分子构型的匹配程度。（3）针对FDO热聚合过程中由于自由基反应剧烈导致所制备的中间相沥青软化点高、可溶性和光学织构差的问题,通过引入富含环烷结构的NP与FDO通过共炭化制备低软化点低至266°C、接近100vol%各向异性组分含量的广域型可纺中间相沥青,中间相沥青性能随原料中NP含量提高而明显改善,其性能改善主要来源于NP中环烷结构的引入。（4）分子结构解析表明:FDO分子结构中含有丰富的环烷结构和脂肪支链,而NP则含有丰富的环烷结构和少量的脂肪短支链。NP中环烷结构的热稳定性明显高于FDO中的环烷结构。NP中的环烷结构能有效降低富含脂肪支链的FDO的自由基反应活性,促进沥青分子的聚合反应并进一步改善中间相沥青的光学织构和提高其分子取向。（5）以共炭化中间相沥青FDO-NP（20）-MP为原料制备的石墨化纤维热导率达到K1100水平,其高热导率来源于其纺丝原料的平面分子高度取向和低纺丝粘度。（6）分别以CP、PP为原料和两种原料通过共炭化制备得到三种可纺中间相沥青C-MP、C/P-MP和P-MP,中间相沥青性能取决于其原料分子结构特点。（7）C-MP具有高芳香度的刚性分子构型和少量甲基支链结构,导致其炭纤维制备过程产生的缺陷最少和炭化收率最大,从而使C-MP-CFs具有三种炭纤维中最高的力学性能;P-MP分子结构中具有丰富的甲基支链,甲基支链的存在有利于提高PP-MP分子流动性和分子堆砌,从而使其类石墨微晶尺寸（Lc和La）增大,最终导致P-MP-CFs具有三种炭纤维中最高的热导率。（8）通过CP和PP两种原料的共炭化过程,在CP分子结构中引入了一定量的甲基支链,从而使C/P-MP同时具有C-MP高芳香度的刚性分子构型和P-MP高甲基支链含量的分子结构特点并具有介于后两者之间的类石墨微晶尺寸（La和Lc）和分子取向,最终制备得到拉伸强度为3.65 GPa,热导率为912 W/（m·K）,综合性能可与K13D2U相媲美的的高性能炭纤维。（9）针对C-MP由于具有高芳香度、高软化点的特点从而造成其可纺性较差、纤维热导率较低的问题,通过加氢处理在煤沥青中引入了一定量环烷结构和烷基支链,从而使煤沥青分子平面化度提高,流变性能明显改善,进一步通过热聚合制备的中间相沥青（HC-MP）相比C-MP软化点明显降低至252°C,光学织构尺寸和类石墨微晶尺寸明显增大,其平均分子量有所增大。（10）以HC-MP为纺丝原料制备的炭纤维经2800°C石墨化处理后热导率达到817 W/（m·K）,远高于C-MP所制备的炭纤维热导率615 W/（m·K）,其综合性能与K13D2U相当,证明从中间相沥青分子结构调控角度出发,实现高性能沥青基炭纤维的制备是可行的。
廉博博[2]（2020）在《气体扩散层用炭纸的结构与性能研究》文中研究指明气体扩散层作为燃料电池的核心材料,其主要使用炭纸作为基底层。目前,炭纸在国外已经实现商业化生产,而在国内仍停留于实验室研发阶段。关于炭纸的批量化制备仍存在以下关键问题亟待解决:其一,炭纤维的分散性和成纸匀度较差,难以获得具有稳定结构和性能的炭纸;其二,缺乏对热处理过程中基体、炭纤维、炭纸结构及其性能演变的研究,无法对批量化制备炭纸提供理论和技术指导。因此,本论文针对这些问题开展了以下研究工作:（1）采用尘埃匀度仪对炭纸原纸的匀度和纤维絮团进行了定量分析,并探究了纤维长度、分散剂对絮团分布和原纸匀度的影响,同时揭示了原纸匀度和纤维絮团与原纸性能之间的关系。研究发现,炭纸原纸中存在不同尺寸的絮团,各尺寸絮团的絮团面积随絮团尺寸的增加呈现先降低后增加的趋势。随着纤维长度的增加,大尺寸絮团的面积增加最为显着。在最佳PEO用量下,由2、4、6、8 mm炭纤维所制备的原纸的匀度指数分别下降了32.6%、49.9%、53.5%、39.8%,其中,PEO对大尺寸絮团具有更加显着的分散效果。随着匀度指数的增加,原纸的表面粗糙度逐渐增大,拉伸强度逐渐下降,平均孔径和最大孔径逐渐增大,由2 mm炭纤维制备的原纸其面电阻率逐渐增大,而由4、6、8 mm炭纤维制备的原纸其面电阻率基本不变。（2）探究了不同纤维长度、炭化温度、树脂炭含量和应力对炭纸的组成、结构及性能的影响。结果表明,在400-700℃,炭纸的面电阻率和力学性能显着下降。在1000-1600℃范围内,随着温度的升高,纤维与基体之间的相互作用逐渐增强,发生了应力石墨化现象,炭纸的面电阻率和表面粗糙度逐渐降低,强度和韧性逐渐提高。增加纤维长度有利于提高炭纸的力学性能和导电性,但较长的纤维所制备的炭纸中存在较多的絮团,从而导致8 mm样品的力学性能和导电性低于4 mm样品。此外,当上胶量为300%时,炭纸的层间结合性较好,纤维与基体的相互作用较强,此时炭纸的拉伸强度、弯曲强度及弯曲位移相对于上胶量为60%分别提高了100%、180%、280%,面电阻率下降了62%。通过在炭化阶段施加一定应力可以抑制树脂炭的自由收缩,减小基体的开裂,提高炭纸的质量收率,从而减小炭纸的表面粗糙度,提高炭纸的力学性能。其中,当施加应力为900 Pa时,炭纸的拉伸强度和弯曲强度较未施加应力时分别提高了133.4%和57.6%。（3）探究了石墨化过程中炭纸结构与性能的演变。结果表明,在2400℃时,炭纸整体的石墨化度达到了83.6%,通过偏光显微镜观察到纤维-基体界面处的基体区域呈现各向异性,相比炭纤维,基体具有更高的石墨化度,此时纤维长度对炭纸导电性的影响较小。随着石墨化温度的升高,炭纸的拉伸强度和挺度呈现先升高后降低的趋势,在2100℃时具有最大值。在以上研究结果的基础上,进行了原纸的中试实验,并将中试原纸制备为炭纸,与手抄片制备的炭纸、商品样的性能进行了比较。可以发现,中试原纸制备的炭纸其力学性能和导电性优于手抄片制备的炭纸、Avcarb-P75,接近于Toray-060。（4）探究了小直径炭纤维和石墨粉的添加对炭纸结构及性能的影响。结果表明,当小直径炭纤维含量为30%时,炭纸的面电阻率可降至12.10 mΩ·cm,相较于未添加时降低了9.2%;拉伸强度为12.98 MPa,弯曲强度为33.37 MPa,相较于未添加时分别提高了12.5%和30.9%。当石墨粉含量为10%时,炭纸的面电阻率为9.75 mΩ·cm,相较于未添加时降低了26.8%;拉伸强度为13.13 MPa,弯曲强度为32.77 MPa,相较于未添加时分别提高了13.9%和28.6%,并且经过石墨化后,石墨粉具有更显着的增强效果。上述现象表明小直径炭纤维和石墨粉的添加均可以改善炭纸的电阻率和力学性能。
蒋朝[3]（2019）在《中间相沥青纺丝流变特性及高导热炭纤维骨架材料的研究》文中提出中间相沥青基炭纤维具备高比模量、高热导率和电导率等优异性能,在高性能结构材料、高导热炭/炭复合材料和高端电子设备的热管理材料等方面均具有巨大的应用潜力。中间相沥青基炭纤维的优异性能来源于其内部沿纤维轴向高度取向的石墨微晶。该结构主要在熔融纺丝阶段受不同纺丝条件（温度、压力、喷丝孔结构等）的影响,由中间相沥青的向列型盘状液晶进行有序排列形成。后续热处理是对该微晶结构的进一步发展和完善。因此中间相沥青的熔融纺丝成为控制和优化炭纤维结构与性能的关键一环。本文针对中间相沥青的熔融纺丝及其涉及的中间相沥青流变特性展开研究,从中间相沥青的结构和流变表征入手,提出了可纺性能的评价方法,研究了纺丝条件对炭纤维结构与性能的影响规律,并对纺丝过程中的挤出胀大现象进行了系统表征和分析。此外,针对目前高导热复合材料的应用需求,制备了基于中间相沥青基炭纤维的高导热骨架材料,并探讨了其导热性能的影响因素。论文的主要研究工作如下:采用偏光显微分析、红外光谱分析、元素分析、族组分分析、固体核磁分析、飞行时间质谱分析、热重分析、毛细管流变和旋转流变性能分析对五种原料来源和合成方法各异的中间相沥青的物理化学性质进行了系统研究。结合试纺结果提出了中间相沥青的可纺性能评价方法:（1）中间相沥青需具有较好的热稳定性且毛细管流变仪挤出物表面光滑;（2）振荡流变测试中得到损耗因子tanδ>10且储能模量G′>40 Pa。而最佳纺丝区间,则受到不同沥青分子结构参数的影响。选取了喷丝孔入口倒角、温度、收丝速率以及压力四个纺丝影响因素,各因素选择三个水平,采用Taguchi正交试验法对中间相沥青（MP-4）进行熔融纺丝研究。对炭纤维的直径、截面形貌、取向度、拉伸模量和热导率进行了系统表征。结果表明:所获9组炭纤维的截面结构均为开裂放射型但开裂角度不同。温度升高、压力增大、入口倒角减小、收丝速率减小均可获得直径更大的炭纤维;四个因素中收丝速率对炭纤维直径的影响最显着;炭纤维直径越大其取向度越高,并发现喷丝孔入口倒角对炭纤维的取向度影响最大;取向度随着入口倒角的减小而增大,且取向度越高则炭纤维开裂角度越大、拉伸模量越高;经石墨化后,纤维的开裂角度进一步增大,且其热导率基本随纤维直径的增大而增大。采用配备有多种喷丝孔结构的氮压式纺丝机在纺丝条件下（无牵伸）对中间相沥青（MP-4）的挤出胀大特性进行了系统的研究。结果表明:中间相沥青熔体的挤出胀大比随剪切速率的增大而减小,随温度的升高而增大;当剪切速率足够大时,挤出胀大比基本保持在恒定值,且与喷丝孔的长径比和温度无关,但这一恒定值随着喷丝孔入口倒角的增大而减小;当使用零长喷丝孔时,挤出胀大比基本不受中间相沥青熔体的温度和挤出速率的影响;通过对中间相沥青挤出物和内含中间相沥青的喷丝孔剖面偏光显微结构的观察,发现喷丝孔入口倒角区域的收敛流动（拉伸作用）使中间相沥青熔体高度取向排列,毛细管流道内的剪切作用使中间相沥青熔体发生翻转产生波浪结构并保留在挤出物中。通过浆料成型法将中间相沥青基炭纤维与酚醛树脂复合,制备了体密度为0.090.39 g/cm3的高导热炭纤维碳粘骨架材料,并将石蜡浸渍到骨架材料中制得相变储能复合材料。研究表明该复合材料具有很好的形状稳定性及导热性能;骨架材料的各向异性使得其相变储能复合材料在水平方向和垂直方向的导热性能具有明显差异;相变储能复合材料在水平方向的导热系数是纯石蜡的18.257.6倍,垂直方向的导热系数是纯石蜡的3.75.5倍;当骨架材料体密度为0.39 g/cm3时制备的相变储能复合材料的水平方向导热系数为13.82 W/（m·K）,其吸热和放热时间分别为纯石蜡的1/4、1/6;经40次吸放热循环后,石蜡在相变储能复合材料中的质量分数仍为5670%,且趋于稳定。采用热压成型法将适度预氧化的沥青纤维（MP-4）制备出了一种低密度、高稳定性、高导热炭纤维自粘结骨架材料。通过对预氧化纤维的红外光谱分析、热重分析、氧元素分布表征以及自粘结骨架材料的显微结构研究表明,纤维的预氧化程度是制备高导热炭纤维自粘结骨架材料以及形成高效导热通道的关键因素。通过对炭纤维自粘结骨架材料显微结构观察及抗压强度测试结果表明炭纤维之间存在牢固的粘结力;将石蜡浸渍到自粘结骨架材料（石墨化样品）中制得相变储能复合材料。该复合材料中纤维的体积分数为20.7%,且复合材料的水平方向导热系数为36.49 W/（m·K）,是纯石蜡的152倍,是炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的2.6倍;基于导热模型计算得到自粘结骨架制备的相变储能复合材料的界面热阻比炭纤维碳粘骨架制备的相变储能复合材料低1个数量级。
何任岳[4]（2019）在《有机物热解制备炭纳米材料及其电化学性能研究》文中提出炭基纳米材料由于其低廉的生产加工成本,优异的导电性和力学性能,且具有大比表面积和可修饰性的特点,一向是学界研究的热点。本课题首先采用硝酸镍和吡啶作为原料制备出Ni（C5H5N）4络合物,随后分别利用封管热解法和常压热解法制备出掺氮炭纳米管。通过对制备工艺参数的考察,我们发现,采用封管热解法,在600-900℃范围内,10℃ min-1升温至700℃恒温12 h可以制备出氮掺杂含量2.31%的炭纳米管,平均管径25.6 nm,平均内径12.2nm;采用常压热解法,10℃ min-1升温至900℃恒温8 h可以制备出氮掺杂含量0.82%的炭纳米管,平均管径25.9 nm,平均内径13.9nm。研究发现,前驱体在热解过程中会释放出大量的气态有机小分子,由于封管条件下的封闭环境可以促进小分子碳源的气相化学沉积作用,所以封管法较常压热解法能更好制备高品质的掺氮炭纳米管。电化学测试显示,在50和500 mA g-1的电流密度下,700℃下封管炭化12小时后所得到的炭纳米管均呈现出容量上涨的现象,循环100次后比容量仍可维持在683.5 mAh g-1和437.1 mAh g-1;900℃下常压炭化8小时后所得到的炭纳米管循环100次后比容量保持在471.6 mAh g-1 和 357.7 mAh g-1。此外,我们还利用注射热解法,以二茂铁的苯溶液作为前驱体,制备了一种具有独特结构的海胆状炭纤维,并进一步考察了制备工艺参数对样品形貌结构的影响。通过实验得到其最优的制备工艺参数为:炭化温度为1050℃,采用噻吩作为助催剂,助催剂浓度为S/Fe原子比0.5,反应时间0.5 h,二茂铁浓度范围为（0.025-0.1 g/ml）,此时炭化收率最大可达47.6%。通过对比苯、吡啶、二氯甲烷作为溶剂在注射热解法下制备的炭化产物,结果表明,苯作为溶剂能形成独特的海胆炭结构,而其余两种溶剂的炭化产物则为铁炭复合球。对不同二茂铁浓度下制备得到的海胆炭进行电化学表征,在50 mAg-1的电流密度下,0.025 g/ml,0.05 g/ml,0.1 g/ml三种浓度对应海胆炭比容量循环100次后维持在368.7 mAh g-1,218.5 mAh g-1,273.5 mAh g-1;在1 Ag-1的电流密度下,循环100次后比容量为320.1 mAh g-1,191.4 mAh g-1,286 mAh g-1,这也说明材料具有较好的倍率性能和优异的循环稳定性。本研究基于封管热解法和注射热解法,成功制备了掺氮炭纳米管和海胆状炭纤维,并且详细探讨了有机物热解过程中的工艺参数对炭化产物形貌影响,对丰富炭材料的制备工艺具有重要指导意义。
杨弯弯[5]（2019）在《片状氧化铝改性导热ABS结构与性能的研究》文中进行了进一步梳理导热复合材料兼有填料的导热性和聚合物的可加工性,广泛运用于办公、家电、航空航天、国防科技等各领域。为了开发兼备优良导热性能和其他综合性能的导热复合材料,本文以片状氧化铝（Al2O3）为填料,采用熔融共混法制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）导热复合材料。为了提高片状Al2O3与ABS的界面结合能力,分别采用硬脂酸、硅烷偶联剂KH550、钛酸酯偶联剂CS-101对片状Al2O3进行表面改性。傅里叶变换红外谱图结果表明,三种表面处理剂硬脂酸、硅烷偶联剂KH550、钛酸酯偶联剂CS-101均能够接枝在片状Al2O3的表面。探究不同表面改性方法以及不同填充量的片状Al2O3对ABS的导热性能、流变性能、动态热机械性能、耐热性能、热稳定性及力学性能的影响。微观结构、流变行为结果表明,片状Al2O3在复合材料内部分布均匀,当片状Al2O3填充量为20 vol%时,片状Al2O3粒子开始搭建导热网络,当填充量为30 vol%时,复合材料的导热网络更加完善。片状Al2O3经表面改性后,与ABS的界面结合能力增强,分散均匀性提高,复合材料内部缺陷减少,有利于复合材料综合性能的提高。添加片状Al2O3可以有效提高复合材料的热稳定性和耐热性,Tonset与热变形温度都随着片状Al2O3填充量的增大而逐渐增大,Tonset最高可达411.16℃,比纯ABS提高了18.39℃,热变形温度最高可达107.7℃,比纯ABS提高了7.65℃。复合材料的力学性能随片状Al2O3填充量的提高而降低,表面改性在一定程度上改善了这种下降情况。复合材料的导热性能随着片状Al2O3填充量的增大而提高,三种表面处理剂处理后的复合材料的导热性能较未处理体系都有不同程度的提高。其中,经KH550改性的复合材料导热性能最好,当片状Al2O3填充量为30 vol%时,复合材料的导热系数达0.466 Wm-1K-1,是纯ABS(0.179 Wm-1K-1)的2.5倍。利用几种导热理论模型对片状Al2O3（KH550）-ABS复合材料体系的导热系数进行模拟。结果表明,实验数据与Hatta模型拟合度较高。修正Hatta模型中的与测试条件相关的变量,推导出片状Al2O3（KH550）-ABS复合材料等效导热系数与片状Al2O3体积填充量相关性方程。
宋欣钰[6]（2018）在《掺氮沥青基多孔炭的制备及其气体吸附性能》文中研究说明我国是世界上的能源消耗大国,炼厂、火电厂等大型工厂排放的尾气中含有多种有害气体。其中酸性气体SO2和温室气体CO2作为主要的尾气成分,引起了严重的环境问题,急需加强治理。多孔碳材料由于具有丰富的孔结构和强吸附性,且其耐高温、耐腐蚀,在气体吸附方面具有良好的应用前景。目前部分电厂或炼厂采用的干法碳材料吸附脱硫技术,通常存在再生频繁、再生温度较高（不低于350oC）造成炭烧失、使用过程中不可避免的移动和摩擦造成碳损耗等问题。目前捕捉CO2较为成熟的方法为溶剂吸收法,此方法使用的溶剂多为有机胺溶剂,对设备腐蚀严重,且在再生过程中有机胺容易分解失活。因此寻找具有高强度,高吸附容量并且易于脱附的吸附剂,对于气体吸附工业来说是很有必要的。本课题以沥青为原料,以表面修饰和孔结构控制为手段,以批量制备具有高气体吸附性的多孔炭为目标,开展了如下工作:（1）以价格低廉的沥青为碳前驱体,氧化镁为模板剂,以三聚氰胺为氮源,使用模板法通过一步煅烧合成了不掺杂多孔炭（MPC）、和氮掺杂多孔炭（NMPC）。扫描电镜结果表明,本方法可以完美的复制模板剂的形貌。透射电镜结果表明,此方法得到的多孔炭具有规整的中孔结构。通过XPS和元素分析表征了材料表面和体相的氮含量,发现随着三聚氰胺用量提高,掺氮量也增多,并且掺入的氮元素主要以吡啶N的形式存在。对材料进行了比表面积测试,NMPC比表面积相比MPC有所降低,且材料氮含量越高,比表面积越低。氮掺杂可以显着提高多孔炭的脱硫性能。当三聚氰胺用量与沥青质量比1:1时,制备得到的NMPC的硫容为13.7mg/g,为高比表面积商业椰壳活性炭的2倍。120oC下再生循环性能良好,再生十次之后硫容无衰减。水的存在会在NMPC表面的活性位上与SO2产生竞争吸附,对脱硫过程产生不利的影响。（2）由于碳材料在工业应用的过程中,难免会发生摩擦和碰撞造成活性炭的细化损耗。利用掺氮碳纳米管（NCNTs）构筑了均匀的3D网络结构,增强了成型多孔炭的机械强度。直接将NCNTs与原材料混合均匀,经压制成型再煅烧,一步法得到NCNTs增强的成型多孔炭。NCNTs由于具有杂原子,其分散性能和分散液的稳定性远远优于不掺氮的碳纳米管,所以构筑的网络结构也较为均匀。NCNTs上的杂原子相比不掺杂的CNTs具有更强的反应活性,在炭化过程中可以与沥青基碳基体通过化学键进行更牢固的键合。由此得到的NCNTs/活性炭复合物的缺陷位较少,排列更加归整。在材料制备过程开始就加入均匀分散的碳纳米管,先成型后炭化,从而实现了一步制备成型多孔炭。相比粘结剂成型的方法,此方法得到的多孔炭块整体性较好,从而增加了其机械强度。当NCNTs加入量为0.1 wt%时得到的样品0.1NCNT-NMPC机械强度最高,抗压强度为7.35 MPa,相比MPC成型多孔炭来说,抗压强度提高了57%。磨损指数低达2.91%,比MPC降低了80.1%。同时,0.1NCNT-NMPC的硫容比MPC提高了84%,一方面由于氮掺杂增多了碱性N官能团,活性位的增多提高了对SO2的吸附性能。另一方面得益于NCNTs网络抑制了碳层的堆叠,增强了气体在成型多孔炭体相中的扩散。（3）使用KOH对MPC进行活化,制备不同孔结构的中孔-微孔多级孔碳材料。直接将MPC和一定倍数的KOH粉末干混,煅烧处理后水洗纯化,得到的多级孔碳表现出良好的CO2吸附性能。使用2倍KOH活化得到的MPCK2在25oC,5 bar压力下的CO2吸附容量为8.3 mmol/g。经动力学和热力学分析表明,CO2在多孔炭的微孔中进行单分子层物理吸附,当压力达到一定程度时,会在多孔炭表面的中孔中发生毛细凝聚。由于物理吸附较容易进行脱附,所以本方法制备的多孔炭适用于大批量CO2的捕集与运输等方面。（4）对沥青基多孔炭进行了电化学储能拓展应用。将富含中孔-微孔的分级多孔炭进行高温石墨化,得到高度石墨化的具有分级孔结构的多孔炭HPC。并进行了超级电容器和锂离子电容器性能测试。结果表明,HPC具有超高的能量密度（722W/kg下达到341 Wh/kg）、功率密度（202 Wh/kg下达到14431 W/kg）和长循环性能（10000圈以后具有91.3%保持率）。卓越的电化学性能归因于其三维结构较强的导电性和作为离子扩散通道的丰富的孔结构。总之,本课题以廉价易得的石油重质组分沥青为碳源,通过模板法和后期活化来制备具有不同孔结构性质的多孔炭。此方法工艺路线简单,生产成本低,并且容易实现大规模的工业生产。通过定向调控表面性质和孔结构可以针对性的制备出对SO2或CO2具有卓越的吸附能力的多孔炭。本方法有望在气体净化与捕集以及电化学储能等方面进行工业规模的应用。
李游,袁观明,李轩科,董志军,丛野,张中伟,王俊山[7]（2018）在《鳞片石墨掺杂对单向C/C复合材料结构和性能的影响》文中研究表明以大直径（4050μm）中间相沥青基炭纤维为导热相,以掺杂一定量不同粒径天然鳞片石墨的中间相沥青为黏结剂,经500℃热压成型、高温炭化及石墨化处理制备出单向高导热炭/炭（C/C）复合材料。采用偏光显微镜和扫描电子显微镜对复合材料石墨化样品的形貌和微观结构进行表征,并探讨鳞片石墨掺杂对复合材料不同方向导热性能的影响。结果表明,掺杂鳞片石墨对复合材料的体积密度影响较小,但对复合材料不同方向的导热性能有显着影响,复合材料沿纤维长度方向的室温热扩散系数随鳞片石墨体积分数和粒径的增加而减小,而垂直纤维长度方向的室温热扩散系数呈现上升趋势;添加16 vol.%粒径约为60μm的鳞片石墨所制复合材料沿纤维长度方向热扩散系数由掺杂前的650.5 mm2/s降至510.9 mm2/s,下降了21%,而垂直纤维长度方向的室温热扩散系数由22.4 mm2/s提高到48.9 mm2/s,增加了118%。掺杂鳞片石墨明显提高了复合材料垂直纤维长度方向的导电性能和抗弯性能。
周娩红[8]（2017）在《炭纤维表面活化化学镀铜及其增强ABS复合材料的研究》文中研究说明本文以中间相沥青基炭纤维化学镀铜填充ABS树脂,热压成型制备Cu-CF/ABS复合材料。首先考察传统SnCl2敏化、PdCl2活化（Pd/Sn活化）处理对炭纤维化学镀铜的影响,采用SEM、EDS、XRD等表征方法,研究了 Cu-CF的镀层厚度、Cu-CF界面结构对其导电性能的影响。重点探究了以硅烷偶联剂（Silan）接枝敏化、PdCl2活化（Pd/Silan活化）处理对炭纤维化学镀铜的影响,采用FTIR、TG、XPS等方法,研究了 Pd/Silan活化处理对化学镀铜作用机理;并采用SEM、纤维强伸仪、微欧姆计对Cu-CF的界面结合,导电性能及拉伸性能进行分析。同时研究了 Cu-CF/ABS复合材料导电、导热及界面粘接性能。研究工作及取得的主要结果如下:（1）化学镀铜过程中,随着施镀时间的延长,晶粒由球形颗粒长大为不规则的块状晶粒,镀层厚度随之增加,镀层结构也更加致密。施镀在80min时,晶粒平均尺寸增加到37 nm,同时镀层厚度相应增加到716 nm。随着镀层厚度的增加,纤维与镀层的界面结合减弱,镀层厚度在119nm～394nm时,镀层与纤维之间呈现较好的界面结合。其中,镀层的微晶结构与镀铜厚度影响Cu-CF导电性能,随着晶粒尺寸增大与镀层厚度的增加,Cu-CF的电阻率从2.24×10-4 Ω·cm降低至1.74×10-5 Ω·cm。（2）炭纤维偶联处理时间影响硅烷在其表面的接枝效果,随着偶联时间的增加,低聚合硅烷缩合成硅烷高聚体,使其在纤维表面的接枝效果降低,炭纤维偶联2h时效果最佳。炭纤维经Pd/Silan活化后,其硅氧烷分子末端的氨基-NH2出与Pd2+发生化学缔合,形成的N-Pd配位键提高了镀层与纤维的粘接强度。通过Pd/Silan活化制备的镀铜炭纤维,其表面的镀层均匀致密,镀层与炭纤维紧密粘结,镀铜炭纤维的导电性能也得到提高。而且,炭纤维表而的镀层降低了纤维强度的离散,使炭纤维具有更好的拉伸稳定性。（3）镀铜炭纤维与树脂粘接紧密,纤维表面纳米厚度的镀层提高了纤维与树脂的界面结合。随着镀铜纤维含量的增加Cu-CF/ABS复合材料的硬度增大,同时复合材料的电阻率急剧降低,镀铜纤维含量为20%时,复合材料电阻率降低至5.87×10-5Ω·cm,比CF/ABS复合材料的电阻率降至3个数量级。此外,镀层厚度影响复合材料的电阻率,随着镀层厚度的增加复合材料电阻率降低,镀层厚度在695 nm时,复合材料的电阻率降到最低（0.12 Ω·cm）。温度高于热转变温度Th时,Cu-CF/ABS复合材料出现负温度效应（NTC）,Cu-CF含量在20%时,复合材料具有较好的温敏性能。Cu-CF/ABS复合材料在平面与截面方向的热导率具有显着的各向异性,炭纤维表面的镀层使复合材料截面方向的热导率提高,Cu-CF含量为10%时复合材料截面方向的热导率可达1.57 W/m·K。
吴晃[9]（2017）在《高性能炭纤维力学性能及导热性能测试分析》文中研究指明炭纤维具有优异的力学性能和导热性能,是先进复合材料最重要的增强体,已在国防军工和民用工业等众多领域得到广泛应用。准确地表征高性能炭纤维的力学性能及导热性能对于开展高性能炭纤维的制备及其应用研究具有十分重要的指导作用。本文以高性能炭纤维为研究对象,通过单丝及复丝拉伸测试法对其力学性能进行测试,采用间接测试法和激光闪射法对其单丝和复丝的热导率进行测试。测得T700、M55J和XN-90炭纤维单丝的拉伸强度分别为4.7、4.41和3.52GPa,与厂商报道值较为接近。采用韦伯分布理论对单丝强度进行拟合得到,对于T700和M55J炭纤维强度越大韦伯模数m越小,离散越大;高性能沥青基炭纤维XN-90由于模量高,脆性大,易损伤,m值最小,离散最大。炭纤维单丝的应力应变曲线呈现非线性关系,T700的模量随着应变的增加先增大,后平缓,选取全应变区间算得模量值为227.52GPa,最接近其报道值。M55J和XN-90的模量随应变的增加先增大然后趋于平缓,最后略有减小,由于模量太高使用机器测得应变值误差较大得到模量值与报道值偏差较大。采用环氧E54树脂制备胶液,测得T700复丝试样强度为4.98GPa,由于M55J和K13D2U纤维表面活性官能团较少需添加助剂改善其与树脂结合性能,改善后测得强度分别为3.95GPa和3.68GPa。炭纤维复丝试样应变区间的选择会影响其模量值,对于T700和M55J两种中高模量纤维应变区间选择0.1%～0.3%时得到的模量最为接近其报道值,对于超高模量纤维K13D2U应变区间选取为0.1%～0.2%时模量最为接近其报道值。对于超高导热炭纤维K1100、K13D2U和K13C2U使用公式λ=1261/ρ算得单丝热导率值与厂商报道值最为吻合;对于高导热炭纤维XN-90使用公式λ=440000/（100ρ+258）-295算得单丝热导率值与厂商报道值最为吻合;对于一般导热炭纤维P55和P25使用公式λ=1261/ρ算得单丝热导率值与厂商报道值最为吻合。对测得的炭纤维单丝电阻率与热导率值进行拟合得到热导率与电阻率的关系式λ=152740/（100ρ+22）-26,相关系数R=0.9964,用其算得实验室自制HNU炭纤维的热导率为 949W/（m·K）。通过激光闪射仪测得T700、M55J和HNU纯炭纤维试样纤维的热导率分别为10.16、93.47和719.99 W/（m·K）。由于制样方法的原因导致试样的上表面和下表面存在大量的炭纤维碎屑在测试过程中热量会沿纤维碎屑在表面传递,从而测得热导率偏低。对于炭纤维复合材料试样由于纤维体积含量较低测得纤维热导率值存在较大偏差,提高纤维体积含量但纤维在试样中分布不均不适用于混合法则,测得纤维热导率值偏差较大。
易静,袁观明,李轩科,杜鸿达,董志军,李保六,林剑峰[10]（2015）在《大直径沥青基炭纤维/ABS树脂高导热复合材料的制备与表征》文中认为将大直径中间相沥青基石墨化纤维定向排列后与ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）树脂通过热压成型,制备出单向炭纤维ABS树脂基复合材料。借助X射线衍射、扫描电子显微镜和偏光显微镜等手段对炭纤维及其树脂基复合材料的晶体结构、形貌和光学织构进行表征,并研究纤维石墨化温度及体积分数对其复合材料导热性能的影响。结果表明,复合材料沿炭纤维轴向和径向显示出差异;复合材料沿纤维轴向的室温热扩散系数随纤维石墨化温度和体积分数的增加而增大。
二、沥青炭纤维/ABS树脂复合材料的电流电压关系（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、沥青炭纤维/ABS树脂复合材料的电流电压关系（论文提纲范文）
（1）高性能炭纤维用中间相沥青制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 炭纤维简介 |
| 1.1.1 炭纤维分类 |
| 1.1.2 沥青基炭纤维的制备 |
| 1.1.3 中间相沥青基炭纤维发展概况 |
| 1.2 中间相沥青概述 |
| 1.2.1 中间相沥青定义及其分子结构模型 |
| 1.2.2 中间相沥青作为沥青基炭纤维前驱体的发展过程 |
| 1.3 炭质中间相形成机理 |
| 1.3.1 传统形成机理 |
| 1.3.2 微域构筑理论 |
| 1.3.3 “颗粒基本单元构筑”理论 |
| 1.4 中间相沥青制备原料及其分类 |
| 1.4.1 煤系中间相沥青 |
| 1.4.2 石油系中间相沥青 |
| 1.4.3 模型芳烃系中间相沥青 |
| 1.5 中间相沥青基炭纤维制备研究趋势 |
| 1.5.1 纺丝原料的低成本制备及其性能调控 |
| 1.5.2 纺丝工艺的优化 |
| 1.5.3 预氧化过程的优化 |
| 1.6 中间相沥青分子结构表征及其调控 |
| 1.6.1 中间相沥青分子结构表征 |
| 1.6.2 中间相沥青分子结构调控 |
| 1.7 论文的选题依据及研究内容 |
| 1.7.1 选题依据 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验原料及试剂 |
| 2.2 主要仪器及设备 |
| 2.3 材料制备工艺 |
| 2.3.1 可纺中间相沥青制备 |
| 2.3.2 中间相沥青基炭纤维制备 |
| 2.4 材料性能和结构表征 |
| 2.4.1 软化点(SP)的测定 |
| 2.4.2 族组分测定 |
| 2.4.3 偏光显微分析 |
| 2.4.4 粘温曲线测定 |
| 2.4.5 元素分析(EA) |
| 2.4.6 傅里叶红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.4.7 核磁共振波谱仪表征(NMR) |
| 2.4.8 飞行时间质谱表征(TOF-MS) |
| 2.4.9 热重-差热分析(TG-DSC) |
| 2.4.10 热重-质谱联用表征分析(TG-MS) |
| 2.4.11 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.12 Raman光谱分析 |
| 2.4.13 炭纤维力学性能测试 |
| 2.4.14 炭纤维热导率测试 |
| 第3章 萘系中间相沥青制备及萘沥青作为共炭化剂初步探讨 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 催化聚合萘沥青制备 |
| 3.2.3 可纺中间相及其炭纤维制备 |
| 3.2.4 萘沥青作为共炭化剂制备可纺中间相沥青初步尝试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化聚合工艺对中间相沥青性能和分子结构的影响 |
| 3.3.2 萘系中间相沥青软化点和光学织构调控 |
| 3.3.3 ANP-MP-10 纺丝过程中滤网对其炭纤维形貌和性能的影响 |
| 3.3.4 萘沥青作为共炭化剂的初步尝试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 FCC澄清油和萘沥青共炭化制备可纺中间相沥青 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 可纺中间相及其炭纤维制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 两种原料分子结构解析 |
| 4.3.2 中间相转化过程 |
| 4.3.3 共炭化法制备中间相沥青基本性能 |
| 4.3.4 中间相沥青分子结构解析 |
| 4.3.5 中间相沥青基炭纤维 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 煤沥青和石油沥青共炭化制备可纺中间相沥青 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 可纺中间相沥青及其炭纤维制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 原料分子结构解析 |
| 5.3.2 中间相沥青基本性能 |
| 5.3.3 中间相沥青分子结构解析 |
| 5.3.4 中间相沥青分子取向和微晶尺寸 |
| 5.3.5 中间相沥青纤维预氧化工艺优化 |
| 5.3.6 不同中间相沥青预氧化纤维结构和性能特点 |
| 5.3.8 沥青基炭纤维制备及其性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 煤系中间相沥青及其炭纤维性能优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 实验原料 |
| 6.2.2 CP加氢处理及其中间相沥青制备 |
| 6.2.3 煤系中间相沥青基炭纤维制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 纺丝工艺参数对沥青基炭纤维形貌和性能的影响 |
| 6.3.2 预氧化工艺参数对C-MP基炭纤维性能的影响 |
| 6.3.3 加氢处理对煤沥青性能和分子结构的影响 |
| 6.3.4 C-MP和 HC-MP基本性能和微晶尺寸对比 |
| 6.3.5 加氢前后煤系沥青基炭纤维性能和晶体尺寸对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 论文主要创新点及后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）气体扩散层用炭纸的结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池的简介及其工作原理 |
| 1.3 PEMFC关键材料 |
| 1.3.1 双极板 |
| 1.3.2 膜电极 |
| 1.4 GDL基底材料研究概述 |
| 1.4.1 GDL基底材料制备方法 |
| 1.4.2 炭纸发展现状 |
| 1.4.3 炭纸研究进展 |
| 1.5 研究意义和内容 |
| 第二章 炭纸原纸的匀度及对其性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器及表征设备 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 纤维长度对原纸匀度和纤维絮团的影响 |
| 2.3.2 分散剂对原纸匀度和纤维絮团的影响 |
| 2.3.3 原纸匀度对其性能的影响 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 炭化过程中纸张结构与性能的演变 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.3 炭化温度对纸张组成、结构及性能的影响 |
| 3.3.1 炭化温度对纸张组成和微观结构的影响 |
| 3.3.2 炭化温度及纤维长度对纸张性能的影响 |
| 3.4 树脂含量对纸张结构及性能的影响 |
| 3.4.1 表面及截面形貌 |
| 3.4.2 上胶量对纸张性能的影响 |
| 3.5 施加应力对纸张结构及性能的影响 |
| 3.5.1 施加应力对纸张结构的影响 |
| 3.5.2 施加应力对纸张性能的影响 |
| 3.6 总结 |
| 第四章 石墨化过程中炭纸结构与性能的演变 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 石墨化对炭纸结构和性能的影响 |
| 4.3.1 石墨化对炭纸结构的影响 |
| 4.3.2 石墨化对炭纸性能的影响 |
| 4.4 中试原纸制备的炭纸的性能分析 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 炭纸的增强改性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 添加小直径炭纤维对炭纸性能的影响 |
| 5.3.2 添加石墨粉对炭纸性能的影响 |
| 5.3.3 石墨化后样品的性能对比 |
| 5.4 总结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）中间相沥青纺丝流变特性及高导热炭纤维骨架材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳质中间相的应用 |
| 1.2.1 中间相炭微球 |
| 1.2.2 针状焦 |
| 1.2.3 中间相沥青基泡沫炭 |
| 1.2.4 中间相沥青基炭纤维 |
| 1.3 碳质中间相的形成与结构 |
| 1.3.1 中间相的形成机理 |
| 1.3.2 中间相沥青的制备与分离 |
| 1.3.3 中间相的显微结构 |
| 1.4 中间相沥青基炭纤维的制备 |
| 1.4.1 中间相沥青的流变特性 |
| 1.4.2 纺丝条件对炭纤维结构与性能的影响 |
| 1.4.3 中间相沥青纤维的预氧化 |
| 1.4.4 预氧化纤维的炭化及石墨化 |
| 1.5 中间相沥青基炭纤维复合材料 |
| 1.5.1 炭纤维增强树脂基复合材料 |
| 1.5.2 炭纤维增强金属基复合材料 |
| 1.5.3 炭/炭复合材料 |
| 1.5.4 炭纤维增强陶瓷基复合材料 |
| 1.5.5 炭纤维增强相变储能复合材料 |
| 1.6 本文研究目的与内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 中间相沥青原料性质表征与纺丝性能的评价 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂与设备 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 偏光显微镜 |
| 2.3.2 傅里叶变换红外光谱仪 |
| 2.3.3 有机元素分析仪 |
| 2.3.4 中间相沥青的族组分测定 |
| 2.3.5 热重分析仪 |
| 2.3.6 固体核磁分析 |
| 2.3.7 飞行时间质谱仪 |
| 2.3.8 毛细管流变仪 |
| 2.3.9 旋转流变仪 |
| 2.4 测试结果的分析及可纺性能评价 |
| 2.4.1 偏光显微结构分析 |
| 2.4.2 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.4.3 中间相沥青的有机元素分析及族组分测定 |
| 2.4.4 中间相沥青的核磁共振波谱分析 |
| 2.4.5 中间相沥青的飞行时间质谱分析 |
| 2.4.6 中间相沥青的热重分析 |
| 2.4.7 中间相沥青的毛细管流变测试及可纺性评价 |
| 2.4.8 中间相沥青的旋转流变测试及可纺区间的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 纺丝条件对中间相沥青基炭纤维结构与性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂及设备 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.3 表征方法 |
| 3.3.1 原料热处理的影响表征 |
| 3.3.2 偏光显微镜 |
| 3.3.3 扫描电子显微镜 |
| 3.3.4 单丝模量测试 |
| 3.3.5 单丝热导率测试 |
| 3.3.6 炭纤维取向度测试 |
| 3.3.7 X射线衍射分析 |
| 3.4 正交试验设计及样品制备 |
| 3.4.1 原料热处理的影响 |
| 3.4.2 正交试验设计 |
| 3.4.3 沥青纤维的预氧化、炭化及石墨化 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 中间相沥青基炭纤维的显微结构观察 |
| 3.5.2 正交试验的平均效应分析 |
| 3.5.3 中间相沥青基炭纤维的结构与性能 |
| 3.5.4 中间相沥青基石墨纤维的结构与性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 中间相沥青熔体挤出过程流变特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂与设备 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.3 表征方法 |
| 4.3.1 显微拍摄系统 |
| 4.3.2 挤出胀大比的测量 |
| 4.3.3 挤出物的偏光显微结构观察 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 挤出胀大值测量方法及设备的验证 |
| 4.4.2 剪切速率与温度对中间相沥青挤出胀大比的影响 |
| 4.4.3 长径比与入口倒角对中间相沥青挤出胀大比的影响 |
| 4.4.4 中间相沥青熔体在喷丝孔内的流动状况观察 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 中间相沥青基炭纤维碳粘骨架材料及其高导热相变储能复合材料的制备与表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验原料及设备 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 炭纤维碳粘骨架材料及相变储能复合材料的制备 |
| 5.3 表征方法 |
| 5.3.1 扫描电子显微镜 |
| 5.3.2 差示扫描量热仪 |
| 5.3.3 激光导热仪 |
| 5.3.4 循环测试 |
| 5.3.5 吸放热曲线测试 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的结构 |
| 5.4.2 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的导热性能 |
| 5.4.3 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的吸放热性能 |
| 5.4.4 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的吸放热循环稳定性 |
| 5.4.5 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的潜热容量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 中间相沥青基炭纤维自粘结骨架材料及其高导热相变储能复合材料的制备与表征 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验试剂与设备 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 实验设备 |
| 6.2.3 高导热炭纤维自粘结骨架材料及其相变储能复合材料的制备 |
| 6.3 表征方法 |
| 6.3.1 衰减全反射傅里叶变换红外光谱 |
| 6.3.2 热重分析仪 |
| 6.3.3 有机元素分析仪 |
| 6.3.4 激光拉曼光谱仪 |
| 6.3.5 扫描电子显微镜 |
| 6.3.6 X射线衍射仪 |
| 6.3.7 高分辨透射电子显微镜 |
| 6.3.8 激光热导仪 |
| 6.3.9 全自动压汞仪 |
| 6.3.10 万能材料试验机 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 预氧化纤维的表征与分析 |
| 6.4.2 炭纤维自粘结骨架材料的表征与分析 |
| 6.4.3 炭纤维自粘结骨架材料的显微结构观察 |
| 6.4.4 炭纤维自粘结骨架材料的导热性能与结构性质 |
| 6.4.5 炭纤维自粘结骨架/石蜡相变储能复合材料的导热性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（4）有机物热解制备炭纳米材料及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 炭纳米管研究进展 |
| 1.2.1 炭纳米管(CNTs)简介 |
| 1.2.2 炭纳米管合成与制备 |
| 1.2.3 炭纳米管的生长机理 |
| 1.2.4 炭纳米管的应用 |
| 1.3 炭纤维研究进展 |
| 1.3.1 炭纤维简介 |
| 1.3.2 炭纤维的合成与制备 |
| 1.3.3 炭纤维生长机理 |
| 1.3.4 炭纤维的应用 |
| 1.4 多孔炭材料研究进展 |
| 1.4.1 多孔炭简介 |
| 1.4.2 多孔炭的制备 |
| 1.5 锂离子电池研究进展 |
| 1.5.1 锂离子电池的组成和工作原理 |
| 1.5.2 锂离子电池负极材料研究进展 |
| 1.6 本文选题依据和主要研究内容 |
| 第二章 实验过程与分析方法 |
| 2.1 基本实验方案 |
| 2.2 实验试剂 |
| 2.3 实验仪器 |
| 2.4 纽扣电池组装所用材料 |
| 2.5 制备工艺 |
| 2.5.1 Ni(C_5H_5N)_4络合物的制备 |
| 2.5.2 掺氮炭纳米管的制备 |
| 2.5.3 Fe(C_6H_6)_n络合物的制备 |
| 2.5.4 海胆炭纤维的制备 |
| 2.6 材料表征方法 |
| 2.6.1 扫描电子显微镜及能谱(SEM) |
| 2.6.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.6.3 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.6.4 热重-示差扫描热分析(TG-DSC) |
| 2.6.5 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.6.6 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.7 电化学性能测试 |
| 2.7.1 锂二次电池的组装 |
| 2.7.2 恒流充放电测试 |
| 2.7.3 循环伏安测试(CV) |
| 2.7.4 交流阻抗测试(EIS) |
| 第三章 掺氮炭纳米管的制备 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 前驱体的制备与表征 |
| 3.2.1 前驱体的制备 |
| 3.2.2 前驱体的表征 |
| 3.3 掺氮炭纳米管的制备与表征 |
| 3.3.1 掺氮炭纳米管的制备 |
| 3.3.2 炭化温度的影响 |
| 3.3.3 炭化时间的影响 |
| 3.3.4 升温速率的影响 |
| 3.4 常压制备炭纳米管 |
| 3.4.1 炭化温度的影响 |
| 3.4.2 恒温时间的影响 |
| 3.5 掺氮炭纳米管的生长机理分析 |
| 3.6 掺氮炭纳米管电化学性能的研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 注射热解法制备海胆状炭纤维 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 海胆状炭纤维的制备 |
| 4.3 预备实验 |
| 4.4 海胆炭的制备工艺及表征 |
| 4.4.1 助催剂的催化作用 |
| 4.4.2 炭化温度的对炭化产物的影响 |
| 4.4.3 二茂铁/苯浓度的影响 |
| 4.4.4 停留时间的影响 |
| 4.4.5 不同溶剂的影响 |
| 4.4.6 不同条件下炭化收率的变化 |
| 4.5 海胆炭形成机理的分析 |
| 4.6 海胆炭电化学性能的研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（5）片状氧化铝改性导热ABS结构与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 填充型导热复合材料研究进展 |
| 1.2.1 金属填充型 |
| 1.2.2 碳系填充型 |
| 1.2.3 无机填充型 |
| 1.3 导热机理 |
| 1.3.1 导热通路理论 |
| 1.3.2 热弹性系数理论 |
| 1.4 填充型导热复合材料导热理论模型 |
| 1.4.1 粒子填料导热模型 |
| 1.4.2 纤维填料导热模型 |
| 1.4.3 片状填料导热模型 |
| 1.4.4 其他导热预测模型 |
| 1.5 导热填料的表面改性 |
| 1.6 本课题研究的主要内容及意义 |
| 1.6.1 本课题研究的意义 |
| 1.6.2 本课题的主要内容 |
| 第2章 片状氧化铝的表面改性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器与设备 |
| 2.2.3 片状氧化铝微观形貌 |
| 2.2.4 片状氧化铝粒度 |
| 2.2.5 片状氧化铝表面改性过程 |
| 2.3 结果表征 |
| 2.3.1 片状氧化铝微观结构 |
| 2.3.2 片状氧化铝粒度 |
| 2.3.3 硬脂酸改性片状氧化铝红外表征 |
| 2.3.4 硅烷偶联剂KH550 改性片状氧化铝红外表征 |
| 2.3.5 钛酸酯偶联剂CS-101 改性片状氧化铝红外表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 片状氧化铝改性ABS复合材料的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验仪器与设备 |
| 3.2.3 试样制备 |
| 3.2.4 测试与表征 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 微观结构表征 |
| 3.3.2 热稳定性 |
| 3.3.3 动态热机械性能 |
| 3.3.4 流变行为 |
| 3.3.5 力学性能 |
| 3.3.6 耐热性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 复合材料导热性能及模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验仪器与设备 |
| 4.2.2 导热性能测试 |
| 4.3 导热性能 |
| 4.4 导热性能预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）掺氮沥青基多孔炭的制备及其气体吸附性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 沥青基多孔炭 |
| 1.1.1 沥青简介 |
| 1.1.2 沥青基多孔炭的制备 |
| 1.1.3 沥青基多孔炭的应用 |
| 1.2 碳材料吸附SO_2研究进展 |
| 1.2.1 我国SO_2排放危害及控制 |
| 1.2.2 碳材料脱硫方法的优势与应用 |
| 1.2.3 碳材料性质对吸附SO_2的影响研究进展 |
| 1.3 碳材料吸附CO_2研究进展 |
| 1.3.1 CO_2捕集和储存的必要性 |
| 1.3.2 CO_2的捕集和储存方法 |
| 1.3.3 碳材料吸附CO_2的研究现状 |
| 1.4 小结 |
| 第2章 沥青基多孔炭SO_2吸附性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 药品与仪器 |
| 2.2.2 实验装置与流程 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料表征 |
| 2.3.2 多孔炭的孔结构性质对脱硫性能的影响 |
| 2.3.3 吸附温度对SO_2吸附性能的影响 |
| 2.3.4 氮掺杂对SO_2吸附性能的影响 |
| 2.3.5 水含量对多孔炭SO_2吸附性能的影响 |
| 2.3.6 再生温度对多孔炭吸附SO_2循环性能的影响 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 提高沥青基多孔炭机械强度的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 药品与仪器 |
| 3.2.2 材料制备步骤 |
| 3.2.3 压力强度仪器与测试方法 |
| 3.2.4 流化磨损设备与测试方法 |
| 3.2.5 成型颗粒的脱硫性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料表征 |
| 3.3.2 成型条件对机械强度的影响 |
| 3.3.3 碳纳米管添加量对抗压强度的影响 |
| 3.3.4 碳纳米管添加量对磨损强度的影响 |
| 3.3.5 氮掺杂对机械强度作用的机理分析 |
| 3.3.6 成型多孔炭脱硫性能的测试 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 沥青基多孔炭CO_2吸附性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 药品与仪器 |
| 4.2.2 材料制备 |
| 4.2.3 实验流程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 煅烧温度对CO_2吸附性能的影响 |
| 4.3.2 多级孔炭的CO_2吸附性能 |
| 4.3.3 多级孔多孔炭吸附热的计算 |
| 4.3.4 多级孔沥青基多孔炭吸附热力学的研究 |
| 4.3.5 多级孔沥青基多孔炭吸附动力学的研究 |
| 4.3.6 CO_2在多级孔沥青基多孔炭表面的吸附机理 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 沥青基多孔炭在锂离子电容器中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 药品及仪器 |
| 5.2.2 实验内容 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料表征 |
| 5.3.2 电容器性能测试 |
| 5.3.3 多孔炭半电池性能测试 |
| 5.3.4 多孔炭锂离子电容器性能测试 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）鳞片石墨掺杂对单向C/C复合材料结构和性能的影响（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 实验 |
| 2.1 原料 |
| 2.2 复合材料制备 |
| 2.3 表征与测试 |
| 3 结果与表征 |
| 4 结论 |
（8）炭纤维表面活化化学镀铜及其增强ABS复合材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 炭纤维树脂基复合材料概述 |
| 1.1.1 炭纤维简介 |
| 1.1.2 炭纤维树脂基复合材料 |
| 1.1.3 炭纤维树脂基复合材料成型工艺 |
| 1.2 炭纤维表面改性 |
| 1.2.1 氧化处理 |
| 1.2.2 偶联接枝 |
| 1.3 炭纤维活化化学镀铜 |
| 1.3.1 炭纤维Pd/Sn活化化学镀铜机理 |
| 1.3.2 炭纤维Pd/Sn活化化学镀铜研究进展 |
| 1.4 炭纤维化学镀铜增强树脂复合材料的研究 |
| 1.4.1 炭纤维化学镀铜增强树脂复合材料的研究与现状 |
| 1.4.2 炭纤维化学镀铜树脂基复合材料的应用 |
| 1.5 本文主要研究任务 |
| 1.5.1 研究背景与意义 |
| 1.5.2 本文拟采用的研究方法 |
| 1.5.3 本文研究内容 |
| 第2章 Pd/Sn活化制备镀铜炭纤维及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验原料与仪器 |
| 2.2.2 炭纤维Pd/Sn活化化学镀铜 |
| 2.2.3 表征方法 |
| 2.3 炭纤维Pd/Sn活化化学镀铜的研究 |
| 2.4 镀铜炭纤维微观结构研究 |
| 2.4.1 镀铜炭纤维微观形貌分析 |
| 2.4.2 镀铜炭纤维界面结构分析 |
| 2.5 镀铜炭纤维导电性能的研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 偶联接枝活化制备镀铜炭纤维及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 实验药品与仪器 |
| 3.2.2 炭纤维偶联接枝活化化学镀铜 |
| 3.2.3 材料表征方法 |
| 3.3 炭纤维偶联接枝的研究 |
| 3.4 炭纤维偶联接枝活化化学镀铜的研究 |
| 3.5 镀铜炭纤维拉伸性能的研究 |
| 3.5.1 偶联接枝活化对镀铜炭纤维拉伸性能的影响 |
| 3.5.2 镀铜炭纤维的Weibull离散分析 |
| 3.6 偶联接枝活化对镀铜炭纤维导电性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 Cu-CF/ABS复合材料性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 实验仪器与设备 |
| 4.2.2 复合材料制备 |
| 4.2.3 材料表征方法 |
| 4.3 Cu-CF/ABS复合材料的微观结构 |
| 4.4 Cu-CF/ABS复合材料的硬度 |
| 4.5 Cu-CF/ABS复合材料导电性能研究 |
| 4.5.1 镀层厚度对Cu-CF/ABS复合材料导电性能的影响 |
| 4.5.2 镀铜炭纤维含量对Cu-CF/ABS复合材料导电性能的影响 |
| 4.5.3 温度对Cu-CF/ABS复合材料导电性能的影响 |
| 4.6 Cu-CF/ABS复合材料导热性能研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（9）高性能炭纤维力学性能及导热性能测试分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 炭纤维概述 |
| 1.1.1 炭纤维的分类 |
| 1.1.2 炭纤维的应用 |
| 1.2 炭纤维力学性能测试方法 |
| 1.2.1 拉伸测试法 |
| 1.2.2 超声波脉冲法 |
| 1.2.3 共振法 |
| 1.3 炭纤维热导率测试方法 |
| 1.3.1 直接测试法 |
| 1.3.2 间接测试法 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 1.4.1 研究背景与意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验材料及试剂 |
| 2.2 相关测试与表征手段 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 纤维强伸度仪 |
| 2.2.3 电子万能材料试验机 |
| 2.2.4 数字微欧计 |
| 2.2.5 激光闪射仪 |
| 2.2.6 密度天平 |
| 2.2.7 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 炭纤维单丝力学性能试样制备 |
| 2.3.2 炭纤维复丝力学性能试样制备 |
| 2.3.3 炭纤维单丝热导率试样制备 |
| 2.3.4 炭纤维复丝热导率试样制备 |
| 第3章 高性能炭纤维力学性能的测试 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 高性能炭纤维单丝力学性能的测试 |
| 3.2.1 高性能炭纤维单丝强度的表征 |
| 3.2.2 高性能炭纤维单丝模量的表征 |
| 3.3 炭纤维复丝力学性能的测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高性能炭纤维热导率的测试 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 高性能炭纤维单丝热导率测试 |
| 4.2.1 超高导热炭纤维单丝热导率的测定 |
| 4.2.2 高导热炭纤维单丝热导率的测定 |
| 4.2.3 一般导热炭纤维单丝热导率的测定 |
| 4.2.4 炭纤维热导率与电阻率的函数关系模型 |
| 4.2.5 实验室自制炭纤维单丝热导率的测定 |
| 4.3 高性能炭纤维复丝热导率测试 |
| 4.3.1 纯炭纤维试样热导率的测定 |
| 4.3.2 炭纤维复合材料试样热导率的测定 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（10）大直径沥青基炭纤维/ABS树脂高导热复合材料的制备与表征（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 实验 |
| 2. 1 原料 |
| 2. 1复合材料的制备 |
| 2. 2 表征及性能测试 |
| 3 结果与讨论 |
| 3. 1 石墨化纤维和复合材料微观形貌和结构分析3. 1. 1 石墨化纤维的 SEM 和 XRD 分析 |
| 3. 1. 2 复合材料的光学织构和微观结构 |
| 3. 2 复合材料的导热性能 |
| 3. 2. 1 树脂基复合材料的各向异性导热特性 |
| 3. 2. 3 炭纤维树脂基复合材料热导率的探讨 |
| 3. 3 复合材料的抗冲击性能 |
| 4 结论 |
四、沥青炭纤维/ABS树脂复合材料的电流电压关系（论文参考文献）
- [1]高性能炭纤维用中间相沥青制备研究[D]. 郭建光. 湖南大学, 2020(01)
- [2]气体扩散层用炭纸的结构与性能研究[D]. 廉博博. 华南理工大学, 2020(02)
- [3]中间相沥青纺丝流变特性及高导热炭纤维骨架材料的研究[D]. 蒋朝. 湖南大学, 2019(01)
- [4]有机物热解制备炭纳米材料及其电化学性能研究[D]. 何任岳. 北京化工大学, 2019(06)
- [5]片状氧化铝改性导热ABS结构与性能的研究[D]. 杨弯弯. 湖北工业大学, 2019(06)
- [6]掺氮沥青基多孔炭的制备及其气体吸附性能[D]. 宋欣钰. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [7]鳞片石墨掺杂对单向C/C复合材料结构和性能的影响[J]. 李游,袁观明,李轩科,董志军,丛野,张中伟,王俊山. 新型炭材料, 2018(02)
- [8]炭纤维表面活化化学镀铜及其增强ABS复合材料的研究[D]. 周娩红. 湖南大学, 2017(06)
- [9]高性能炭纤维力学性能及导热性能测试分析[D]. 吴晃. 湖南大学, 2017(07)
- [10]大直径沥青基炭纤维/ABS树脂高导热复合材料的制备与表征[J]. 易静,袁观明,李轩科,杜鸿达,董志军,李保六,林剑峰. 新型炭材料, 2015(01)