聚合物热解制备玻璃纤维表面碳纳米涂层及其导电性

为实现玻璃纤维的导电功能化应用,分别采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)为聚合物固态碳源,利用化学气相沉积在玻璃纤维基体表面制备碳纳米涂层得到导电玻璃纤维。借助扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、单纤维强力仪、电阻率测试仪研究不同碳源及制备温度对碳纳米涂层导电玻璃纤维的表面化学结构、结合性能、力学性能及导电性能的影响规律。结果表明:利用聚合物固态碳源沉积的碳纳米涂层可以紧密包覆在玻璃纤维表面,且没有裂纹等结构缺陷,涂层在热震循环10~15次内表现出较好的结合性能,不易出现脱落、起泡等结构缺陷,且以PVC为碳源制备的碳纳米涂层与玻璃纤维的结合性优于以PET为碳源制备的碳纳米涂层;导电玻璃纤维的力学性能较原纤维存在一定的降低,形成的碳纳米涂层为具有一定缺陷的sp^(2)杂化多层类石墨烯结构;碳纳米涂层赋予玻璃纤维优异的导电性,在700~950℃的制备温度区间内,玻璃纤维的电阻随温度升高而显著下降,在950℃时以PET为碳源制备的碳纳米涂层玻璃纤维电阻为602.10Ω/cm,以PVC为碳源制备的碳纳米涂层玻璃纤维电阻为181.65Ω/cm。说明在玻璃纤维表面制备碳纳米涂层可赋予玻璃纤维优异的导电性,固态碳源的使用为废弃塑料垃圾的高价值回收提供一定参考。

碳纳米涂层材料的二次电子发射系数及工艺研究

采用电泳沉积制备薄膜的方法,在铝合金镀银片上均匀的涂覆纳米碳涂层。研究了不同的电泳电压及电泳时间对涂层形貌结构的影响。扫描电子显微镜(SEM)、二次电子发射系数(SEY)测试结果表明,保持阴阳极间距为1cm,在30V的直流电压下电泳15min所获得的样片涂层均匀、连续、致密且具有明显的陷阱结构。实验表明,其SEY最大值σmax达到2.03,对应的入射能量为500eV,E1能量点在60eV。使用Ar离子轰击清洗表面10min后,样片的SEY最大值σmax达到1.76,对应的入射能量Emax为400eV,E1能量点在80eV。

纳米铁磁涂层碳纤维电磁屏蔽效能研究

通过溶胶-高温工焙烧法制备出纳米铁磁涂层碳纤维(MCF),SEM、EDS及ICP测试表明碳纤维表面结合了一层铁磁微粒,Fe元素含量为0.82%;测试MCF复合试样屏蔽效能,结果表明MCF复合试样的屏蔽效能较CF提高15d B以上。这表明铁磁碳纤维复合材料是一种较好的电磁防护材料。

石油化工行业接地材料选材探讨

在石油化工行业接地材料选型方面,系统分析了铜、钢、铜覆钢、锌包钢、纳米碳涂层钢等接地材料的性能,提出了可靠、稳妥的选材策略。铜和铜覆钢工艺成熟、质量稳定可靠、耐腐蚀性强,是国内外主流接地标准一致推荐的接地材料,也是保证石油化工系统安全生产的理想接地材料。锌包钢和纳米碳涂层钢性能不明,缺乏相关标准支持,应谨慎应用。