為了提高單壁碳納米管在聚合物基體中的分散性、增強(qiáng)單壁碳納米管和聚合物基體間的界面結(jié)合,進(jìn)而得到力學(xué)性能較好的聚丙烯腈（PAN）納米纖維,本課題將聚合物包覆的單壁碳納米管添加到聚丙烯腈基體中,運(yùn)用靜電紡絲技術(shù)在輥筒轉(zhuǎn)速為2500r/min、電壓14-16kV、流量0.3ml／h的條件下,得到了表面光滑、直徑分布均勻、沿輥的旋轉(zhuǎn)方向平行排列的PAN基納米纖維,并且在一定的張力和溫度下對(duì)所得的納米纖維進(jìn)行熱牽伸,從而得到力學(xué)性能優(yōu)異的納米纖維。 通過(guò)掃描電鏡（SEM）,透射電鏡（TEM）、差示掃描量熱儀(DSC、熱重分析儀（TGA）、傅里葉紅外測(cè)試（FTIR）、X射線衍射掃描、極圖掃描、力學(xué)性能等測(cè)試方法表征了納米纖維的微觀結(jié)構(gòu)和性能,主要研究結(jié)果如下： （1）當(dāng)加入0.75wt%的單壁碳納米管時(shí),PAN納米纖維的力學(xué)性能最佳,并且經(jīng)過(guò)熱牽伸處理后單壁碳納米管對(duì)PAN納米纖維的力學(xué)性能增強(qiáng)效果更加顯著。當(dāng)加入1wt%的單壁碳納米管時(shí),由于單壁碳納米管在PAN基體中分散性變差,纖維表面變得粗糙,形成了應(yīng)力集中點(diǎn),影響了其力學(xué)性能的改善。 （2）在一定溫度和張力條件... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 納米纖維
        1.2.1 納米纖維的概念與性能
        1.2.2 納米纖維的應(yīng)用與發(fā)展前景
        1.2.3 納米纖維的制備技術(shù)
    1.3 靜電紡絲技術(shù)
        1.3.1 靜電紡絲基本工藝參數(shù)
        1.3.2 靜電紡絲納米纖維的應(yīng)用
    1.4 聚丙烯腈(PAN)靜電紡絲的研究概況
        1.4.1 聚丙烯腈(PAN)
        1.4.2 PAN納米纖維研究概況
        1.4.3 電紡PAN納米纖維改性
    1.5 選題的目的和意義
    1.6 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 靜電紡絲實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 靜電紡絲實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.2 PAN溶液的配置
        2.2.3 PAN/SWNTs溶液的配置
        2.2.4 平行纖維膜的制備
        2.2.5 平行絲熱牽伸
        2.2.6 測(cè)試方法
第三章 結(jié)果與討論
    3.1 SWNTs增強(qiáng)PAN納米纖維
        3.1.1 熱牽伸前PAN和PAN/SWNTs納米纖維表面形貌觀察
        3.1.2 SWNTs在PAN/SWNTs納米纖維中的分散
        3.1.3 SWNTs的加入對(duì)PAN納米纖維玻璃化溫度(T_g)的影響
        3.1.4 TGA分析
        3.1.5 DSC分析
        3.1.6 PAN/SWNTs納米纖維的電性能
        3.1.7 SWNTs的加入對(duì)PAN納米纖維力學(xué)性能的影響
    3.2 熱牽伸對(duì)PAN納米纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響
        3.2.1 熱牽伸前后PAN納米纖維SEM觀察
        3.2.2 熱牽伸前后PAN納米纖維DSC測(cè)試
        3.2.3 熱牽伸前后PAN納米纖維XRD測(cè)試分析
        3.2.4 偏振紅外測(cè)定PAN分子鏈取向
        3.2.5 熱牽伸對(duì)PAN和PAN/SWNTs納米纖維力學(xué)性能的影響
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 Romberg法計(jì)算取向因子f
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
北京化工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型環(huán)氧樹脂膠粘劑的固化動(dòng)力學(xué)研究[J]. 陳洪江,吳敏,虞鑫海,徐永芬,傅菊蓀,劉萬(wàn)章.  粘接. 2009(08)
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[3]電紡聚合物納米纖維研究進(jìn)展[J]. 肖文軍,伍伯林,譚松庭.  材料導(dǎo)報(bào). 2007(02)
[4]碳納米管/聚丙烯腈導(dǎo)電纖維的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 潘瑋,張慧勤,陳燕.  合成纖維. 2006(10)
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[10]電紡絲[J]. 廖肅然,羅運(yùn)軍,魏媛.  合成纖維工業(yè). 2005(02)

碩士論文
[1]聚丙烯腈原絲預(yù)氧化過(guò)程中的氧擴(kuò)散和結(jié)構(gòu)變化[D]. 郭鵬宗.山東大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3679466