采用溶液澆鑄法制備1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)～5%的碳納米纖維/聚偏氟乙烯(CNF/PVDF)復(fù)合材料,并對CNF/PVDF復(fù)合材料進(jìn)行拉伸處理。研究拉伸處理對復(fù)合材料的結(jié)晶行為以及AC導(dǎo)電率的影響。結(jié)果表明:拉伸處理對PVDF的結(jié)晶結(jié)構(gòu)有顯著影響,使PVDF的α晶型有效地轉(zhuǎn)變?yōu)棣戮?同時(shí)也會(huì)降低PVDF的結(jié)晶度。另一方面,拉伸處理會(huì)改變CNF在PVDF基體中的分布狀態(tài),降低復(fù)合材料的AC導(dǎo)電率,使其逾滲閾值由1%提高至3%～5%之間。

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【部分圖文】：

圖1拉伸前CNF在PVDF基體中的分散狀態(tài)

納米填料在聚合物基體中的分散狀態(tài)是影響納米復(fù)合材料性能的重要因素,因此,如要研究納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,首先要保證納米填料在聚合物基體中分散均勻。CNF具有高長徑比、大比表面積,且各纖維之間存在強(qiáng)范德華力,使其易于彼此纏結(jié)團(tuán)聚,難以在聚合物基體中得到均勻分散。圖1為拉伸前C....

圖2拉伸后CNF在PVDF基體中的分散狀態(tài)

圖1拉伸前CNF在PVDF基體中的分散狀態(tài)從圖1可以看出,在超聲分散及磁力攪拌的雙重作用下,足以打破CNF的團(tuán)聚作用,在1%～5%含量范圍內(nèi),CNF均勻分散于PVDF基體中,且CNF的分布朝向?yàn)楦飨虍愋�。圖2為拉伸后CNF/PVDF復(fù)合材料的橫斷面(SEM)照片,拉伸后試樣記為....

圖3拉伸前后CNF/PVDF復(fù)合材料的POM照片

圖3為拉伸處理前后PVDF及CNF/PVDF復(fù)合材料橫斷面的偏光顯微鏡(POM)照片。在拉伸處理前,PVDF表現(xiàn)為球晶結(jié)構(gòu),且引入CNF后PVDF晶粒尺寸減小。這是因?yàn)镃NF的異相成核作用導(dǎo)致PVDF晶粒尺寸減小[8]。在拉伸處理后,PVDF的球晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒗w維狀晶體結(jié)構(gòu),這樣....

圖4拉伸前后CNF/PVDF復(fù)合材料的XRD衍射圖

PVDF及其復(fù)合材料在拉伸處理前后的晶體結(jié)構(gòu)采用X射線衍射(XRD)進(jìn)行表征,如圖4所示。在拉伸處理前,PVDF及其復(fù)合材料均在2θ=18.7°,20.0°,26.4°處出現(xiàn)特征吸收峰,分別代表α晶型的(020),(110)和(021)晶面衍射[9-10]�？梢钥吹�,所有....

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