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碳纳米管导电纸的制备及改性研究?

庞志鹏 , 孙晓刚 , 程晓圆 , 吴小勇 , 付琦 , 聂艳艳 , 岳立福

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.07.024

以纸纤维作为载体,碳纳米管(CNTs)为导电剂,采用普通造纸的工艺制成碳纳米管导电纸.通过对碳纳米管的石墨化处理改性导电纸性能,采用 X射线衍射、热重分析、扫描电子显微镜、四探针电阻仪、矢量网络分析仪等对其表征.研究表明,当纸纤维和碳纳米管加载比为1∶1时,碳纳米管经石墨化改性后,导电纸电导率和导热系数大幅增大,在175~2700 MHz 频段,电磁屏蔽效能提高到－28~－35 dB,对比未石墨化碳纳米管导电纸屏蔽效能平均提高10 dB.

关键词: 碳纳米管 , 电磁屏蔽 , 石墨化 , 导电纸

碳纳米管对硬质合金WC晶粒及强度的影响

岳立福 , 孙晓刚 , 庞志鹏 , 程晓圆 , 刘珍红 , 吴小勇 , 聂艳艳

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.03.037

以碳纳米管为增强相,WC-10Co硬质合金为基体,采用湿法球磨工艺将多壁碳纳米管(Multi walled carbon nanotubes,MWCNTs)和WC-10Co硬质合金粉料充分混合,通过真空烧结制成CNTs增强的WC-10Co硬质合金试样.采用SEM观测MWCNT在硬质合金基体中的分布和烧结后硬质合金微观结构.SEM显示碳纳米管嵌插在WC晶粒之间,抑制WC晶粒生长,使WC晶粒得到细化.试样横向断裂强度达到1 780 MPa,对比未增强试样提高了7.8％.

关键词: 多壁碳纳米管 , 硬质合金 , 细化晶粒 , 横向断裂强度 , 矫顽磁力

柔性碳纳米管复合导电纸的制备及其在锌锰纸电池中的应用

吴小勇 , 孙晓刚 , 庞志鹏 , 付琦 , 程晓圆

人工晶体学报

以碳纳米管和纸纤维混合制成均匀液体经抽滤制备成复合导电纸.采用不同工艺将石墨化碳纳米管和纸纤维复合,通过四探针电阻仪表征表面电阻和XRD、TEM、SEM等表征内部结构.将制备的导电纸作为集流体,采用CT-3008W-5 V5 mA-S4检测仪测试锌锰纸电池电化学性能.结果表明,当碳纳米管与纸浆质量比为2∶1时,表面电阻为20Ω/□,碳纳米管与纸纤维复合效果最佳.使用碳纳米管导电纸作集流体时,和石墨集流体相比,放电时间增加36.7％ ～ 122.4％,电池质量能量密度提高64.1％ ～ 141％.碳纳米管导电纸作集流体能大幅提高电池的能量密度.

关键词: 碳纳米管 , 复合导电纸 , 二氧化锰 , 石墨

碳纤维-碳纳米管复合导电纸的制备及电磁屏蔽性能研究

庞志鹏 , 孙晓刚 , 程晓圆 , 吴小勇 , 付琦

人工晶体学报

研究了以碳纳米管(CNTs)和碳纤维(CF)作为复合导电剂的导电纸.通过高速剪切的方法将分散好的导电剂和纸浆纤维素在水溶液中复合,经真空抽滤法沉积得到导电纸.纤维状的导电剂与纸浆纤维搭建成三维导电网络,表现出了良好的柔韧性、导电性和电磁屏蔽性能.采用扫描电子显微镜、四探针电阻仪、矢量网络分析仪对其进行表征.研究表明,当碳纤维和碳纳米管以1∶1比例添加作为复合导电剂时,碳纤维-碳纳米管复合纸的导电性能和电磁屏蔽性能较碳纤维或碳纳米管单一导电剂提高明显.复合导电纸的电导率达到280.1 S/m,在175 ～1600MHz频段电磁屏蔽效能达到37 ～ 44 dB,较碳纤维纸提高2 dB,较碳纳米管纸提高10 dB.

关键词: 碳纳米管 , 碳纤维 , 电磁屏蔽 , 复合材料 , 导电纸

碳纳米管含量对碳纳米管-纤维素复合材料电磁屏蔽性能的影响

庞志鹏 , 孙晓刚 , 程晓圆 , 吴小勇 , 付琦

材料研究学报

以石墨化处理的碳纳米管为导电填料、纤维素纤维为基体,用真空抽滤法制备碳纳米管-纤维素纤维复合材料,用扫描电子显微镜、四探针电阻仪、矢量网络分析仪等手段对其进行了表征,研究了碳纳米管含量对碳纳米管-纤维素复合材料电磁屏蔽性能的影响.结果表明,样品的形状和电阻可控,具有良好的柔韧性、导电性能和电磁屏蔽性能.碳纳米管吸附于纤维上,构成了良好的导电网络.在碳纳米管加载量由10％提高到71％的过程中,碳纳米管复合纸的电导率和屏蔽性能明显提高,电导率由9.92S/m提高为216.3 S/m,在175 MHz-1600 MHz频段屏蔽效能由15dB提高为45dB.

关键词: 复合材料 , 碳纳米管 , 电磁屏蔽 , 柔性 , 纤维素纤维 , 导电纸

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