聚對苯撐苯并雙噁唑納米纖維復合材料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2020-12-16 03:50
聚對苯撐苯并雙噁唑(Poly(p-phenylene benzobisoxazole),PBO)纖維具有超高強度、超高模量、超高耐熱性和超阻燃性的“四超”性能,被譽為新一代的“超級纖維”。然而由于其微米尺寸以及化學惰性表面,使PBO纖維很難與各種納米材料進行有效的復合,從而限制了PBO在先進功能納米復合材料領域中的應用。本論文旨在研究如何利用商業(yè)化PBO纖維制備尺寸均一的PBO納米纖維并將其作為組裝單元,構筑基于PBO納米纖維的二維復合膜和三維氣凝膠等高性能納米復合材料。進一步通過碳納米管(CNT)、金納米粒子(Au NP)和石墨烯等納米材料對PBO納米纖維薄膜和氣凝膠進行功能化,探索PBO納米纖維復合材料在隔熱防火、太陽能界面水蒸發(fā)、柔性執(zhí)行器等領域的應用可能,為PBO納米纖維復合材料的制備和應用提供了良好的理論和技術基礎。通過混酸處理商業(yè)化PBO纖維的方法制備了直徑為19.2±2.8 nm的PBO納米纖維。采用真空過濾法成功構筑了PBO納米纖維摻雜的CNT/聚乙烯醇(PVA)雙層膜,拉伸測試結果顯示PBO納米纖維摻雜的CNT/PVA雙層膜的拉伸強度和模量分別為118.46 MPa和...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
NASA的材料國際空間站實驗2中的聚合物腐蝕和污染實驗[7]
第 1 章 緒論性能聚合物纖維性能聚合物纖維[16, 17]以突出的機械性能(如剛度、強度和韌性高性能聚合物纖維缺乏通用的定義,不過通常具有約 100 GP模量(E),適用于對機械強度要求高的應用領域,如士兵的防/ρ)是用于評估纖維拉伸性能的重要參數(shù),其中 ρ 是材料的密,比模量通常以 N/tex 為單位,tex 表示每 1000 m 纖維以 g 為能聚合物纖維的比模量值通常為 100~200 N/tex,按相同質(zhì)量值高 5-10 倍。纖維行業(yè)中的韌性是指纖維的比強度(σ/ρ),的比強度高 5-10 倍,如圖 1-2。除此之外,由于高性能聚合溫性能和耐化學腐蝕性,此類纖維可以應用于極端環(huán)境[18]。
-3 幾種高性能聚合物纖維的纖維模量和理論晶體模量關系ured fiber modulus for several high-performance polymer fibersthe theoretical crystal modulus of the polymer聚合物纖維的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)紀 60 年代 Nomex 首次商業(yè)化以來,多年來高性能聚長。20 世紀 70 年代和 80 年代聚合物纖維技術的進材料的開發(fā)。高性能聚合物纖維在持續(xù)增長的軍事穩(wěn)定地增長。此外,研究人員可以靈活地協(xié)調(diào)材料從而導致對高性能聚合物纖維廣泛和持續(xù)的需求。性能聚合物纖維需求的 90%左右,已超過對 PAN 基碳增長的需求,杜邦公司和霍尼韋爾公司日益提高纖供應商不斷涌現(xiàn),并為提高材料性能而進一步發(fā)展加用。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Three-dimensional artificial transpiration for efficient solar waste-water treatment[J]. Xiuqiang Li,Renxing Lin,George Ni,Ning Xu,Xiaozhen Hu,Bin Zhu,Guangxin Lv,Jinlei Li,Shining Zhu,Jia Zhu. National Science Review. 2018(01)
[2]極端環(huán)境下連續(xù)碳纖維增韌的陶瓷基復合材料的力學行為[J]. 索濤,張部聲,湯忠斌,戴磊,李玉龍. 實驗力學. 2014(03)
[3]線性聚合物制高性能纖維綜述[J]. 程燦燦. 山東紡織科技. 2008(06)
[4]PBO纖維的研究及進展[J]. 馬春杰,寧榮昌. 高科技纖維與應用. 2004(03)
[5]PBO纖維的合成、紡制、微相結構與性能研究進展[J]. 李金煥,黃玉東,許輝. 高分子材料科學與工程. 2003(06)
[6]超級纖維PBO的性能應用及研究進展[J]. 金寧人,黃銀華,王學杰. 浙江工業(yè)大學學報. 2003(01)
[7]碳纖維復合材料界面性能研究[J]. 黃玉東,曹海琳,邵路,劉玉文,馬恒怡. 宇航材料工藝. 2002(01)
[8]納米纖維技術的開發(fā)及應用[J]. 安林紅,王躍. 當代石油石化. 2002(01)
本文編號:2919477
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
NASA的材料國際空間站實驗2中的聚合物腐蝕和污染實驗[7]
第 1 章 緒論性能聚合物纖維性能聚合物纖維[16, 17]以突出的機械性能(如剛度、強度和韌性高性能聚合物纖維缺乏通用的定義,不過通常具有約 100 GP模量(E),適用于對機械強度要求高的應用領域,如士兵的防/ρ)是用于評估纖維拉伸性能的重要參數(shù),其中 ρ 是材料的密,比模量通常以 N/tex 為單位,tex 表示每 1000 m 纖維以 g 為能聚合物纖維的比模量值通常為 100~200 N/tex,按相同質(zhì)量值高 5-10 倍。纖維行業(yè)中的韌性是指纖維的比強度(σ/ρ),的比強度高 5-10 倍,如圖 1-2。除此之外,由于高性能聚合溫性能和耐化學腐蝕性,此類纖維可以應用于極端環(huán)境[18]。
-3 幾種高性能聚合物纖維的纖維模量和理論晶體模量關系ured fiber modulus for several high-performance polymer fibersthe theoretical crystal modulus of the polymer聚合物纖維的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)紀 60 年代 Nomex 首次商業(yè)化以來,多年來高性能聚長。20 世紀 70 年代和 80 年代聚合物纖維技術的進材料的開發(fā)。高性能聚合物纖維在持續(xù)增長的軍事穩(wěn)定地增長。此外,研究人員可以靈活地協(xié)調(diào)材料從而導致對高性能聚合物纖維廣泛和持續(xù)的需求。性能聚合物纖維需求的 90%左右,已超過對 PAN 基碳增長的需求,杜邦公司和霍尼韋爾公司日益提高纖供應商不斷涌現(xiàn),并為提高材料性能而進一步發(fā)展加用。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Three-dimensional artificial transpiration for efficient solar waste-water treatment[J]. Xiuqiang Li,Renxing Lin,George Ni,Ning Xu,Xiaozhen Hu,Bin Zhu,Guangxin Lv,Jinlei Li,Shining Zhu,Jia Zhu. National Science Review. 2018(01)
[2]極端環(huán)境下連續(xù)碳纖維增韌的陶瓷基復合材料的力學行為[J]. 索濤,張部聲,湯忠斌,戴磊,李玉龍. 實驗力學. 2014(03)
[3]線性聚合物制高性能纖維綜述[J]. 程燦燦. 山東紡織科技. 2008(06)
[4]PBO纖維的研究及進展[J]. 馬春杰,寧榮昌. 高科技纖維與應用. 2004(03)
[5]PBO纖維的合成、紡制、微相結構與性能研究進展[J]. 李金煥,黃玉東,許輝. 高分子材料科學與工程. 2003(06)
[6]超級纖維PBO的性能應用及研究進展[J]. 金寧人,黃銀華,王學杰. 浙江工業(yè)大學學報. 2003(01)
[7]碳纖維復合材料界面性能研究[J]. 黃玉東,曹海琳,邵路,劉玉文,馬恒怡. 宇航材料工藝. 2002(01)
[8]納米纖維技術的開發(fā)及應用[J]. 安林紅,王躍. 當代石油石化. 2002(01)
本文編號:2919477
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