纳米碳纤维
光氧能量系统的四大核心层你都了解吗

光氧能量系统是一款新型高技术健康产品。
它遵循新一代的仿生学原理,聚成自然届多种健康材料,运用航天仿生科技、聚能负氧离子科技、生物频谱科技、生命育成光线等高新技术,采用现代纳米工艺,通过7层结构系统实现光能、生命磁能、热能的效应!那么光氧能量系统四大核心层你都了解吗?1.碳纤维能量层:纳米碳纤维量子频谱技术光氧能量系统中的核心高新材料——纳米碳纤维材料,碳纤维具有许多优良性能,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。
良好的导电导热性能、电磁屏蔽性,安全性很高。
2.纳米银离子层:抗菌、除螨纳米银粒子作为新一代的天然抗菌剂具有以下特点:广谱抗菌杀菌且无任何的耐药性;强效杀菌,可以在数分钟内杀死多种对人体有害的病菌;渗透性强,可由毛孔迅速渗入皮下杀菌,对普通细菌、顽固细菌、耐药细菌以及真菌引起的感染均有良好的杀菌作用;促进愈合:改善创伤周围组织的微,有效地激活并促进组织细胞的生长,加速伤口的愈合,减少疤痕的生成;抗菌持久,强效防螨,纳米银颗粒利用专利技术生产,外有一层保护膜,在人体内能逐渐释放,所以抗菌效果持久。
3.聚能陶珠层:负离子、生物电、生命磁能其作用主要表现在以下四大方面:一是带0.06mA的微弱电流,能平衡人体的生物电,形成生命磁能场效应;二是产生负离子,能活化空气,形成人体负氧场效应等;三是释放远红外线,能被人体吸收并促进人体的血液循环;四是蕴含丰富微量元素的矿物质,这些微量元素是人体必不可缺的。
4.航天仿生呼吸层:防水、透气、抗辐射航天服是宇航员在太空的最后一道防线,也是维持宇航员外太空健康的主要保障。
对外,航天服必须能抵抗外太空裸露的辐射,所以,防辐射是航天服材料的主要特点,同时对内来,航天服是个密闭的空间,其材料紧贴航天员肌肤,同时要负责把体内排出的气体和热量排出出去,因此必须保证材料具有很好的透气、防水功能。
光氧能量航天仿生呼吸层,就是采用航天仿生材料,进一步保证系统的安全性。
聚丙烯腈纳米纤维的发展现状与展望

聚丙烯腈纳⽶纤维的发展现状与展望聚丙烯腈纳⽶纤维的发展现状与展望关键词:聚丙烯腈;静电纺丝;纳⽶纤维;活化;纳⽶碳纤维摘要:聚丙烯腈(PAN),⼀种以良好的稳定性和机械性能著称的聚合物,已经⼴泛应⽤于碳纳⽶纤维(CNFs)的⽣产中,由于其环境友好性和商业可⾏性等诸多优良特点,近来很受关注。
在⽣产碳纳⽶纤维(CNFs)的众多单体中,由于聚丙烯腈的⾼含碳量和加⼯中的灵活性,以及腈类聚合物的阶梯型结构组成,碳纳⽶纤维(CNFs)也很容易获得稳定的产品。
由此可见,它们在电⼦、组织⼯程膜、过滤材料和⾼性能复合材料等领域有⼴泛的应⽤。
本⽂综述了PAN和PAN 预聚体是⽣产PAN碳纳⽶纤维(CNFs)聚合物原料中的混合物和各种复合材料。
各种PAN的改性和PAN未来的前景在不同的科学技术学科领域都将得以研究。
1. 介绍聚丙烯腈(PAN)和聚丙烯腈的共聚物已经⼴泛地地在商业/技术开发领域研究了近⼀个世纪。
PAN可被交联,但也可能存在不交联。
PAN的交使其产⽣了⼀些重要的物理性能。
⽐如不溶性和耐普通有机溶剂溶胀性。
近来,相当⼤的努⼒⼀直致⼒于研究聚丙烯腈(PAN)的加⼯和纤维成型技术。
在⽤于⽣产碳纳⽶纤维(碳纳⽶纤维)的各种不同预聚体中,聚丙烯腈是最常⽤的聚合物,由于梯形结构的腈类通过聚合形成;主要是由于其⾼的碳产率(⾼达56%)、弹性剪切最终使碳纳⽶纤维(CNF)产品容易获得稳定的结构。
PAN的化学性质是⾮常重要,因为其在形成纳⽶碳纤维的不同应⽤中,包括⾼多孔结构化纳⽶碳纤维的预聚体的使⽤中表⾯存储电⼦和能量应⽤,以及在⽯墨增强丝线⽤于⾼强度和⾼刚度的有机复合材料中的应⽤。
最近Inagaki等;介绍了化学和纳⽶碳纤维的应⽤科学技术发展研究主要限于⽇本。
Barhate和罗摩克⾥希发表了纳⽶纤维作为过滤微⼩材料的过滤介质。
李霞讨论关于静电技术⽣产纳⽶纤维的发展趋势。
然⽽,据我们所知,关于PAN-based CNFs研究的不同的技术和PAN-based CNFs 在诸多不同领域中的应⽤,如图1,对PAN基碳纳⽶纤维的整体批判性的评价没有过评论。
碳纳米纤维的制备及表征

关键词 : 电纺丝 ; 丙烯腈 ; 纳米纤维 静 聚 碳
中 图分 类 号 :Q32 7 T 4 .4 文献标志码 : A 文章 编 号 :09— 15 2 1 )2— 0 9一o 10 0 8 (0 2 0 0 7 4
Pr p r to r n Na fb r nd Ch r c e ia in e a a in Ca bo no e s a a a t rz tO i
t mp r t r s w r h r c eie y s a n n lcr n mir s o y F —I XRD, ma , e p c iey T e a t a e e au e e e c a a tr d b c n i g e e t c o c p , T z o R, Ra n r s e t l . h e i — v v
纳米纤维( N s . C F ) 在整个制备过程 的不 同 阶段取 样 , 进行 跟踪检 测 , 用场发 射扫 描 电镜 ( E E 、 采 F S M) x射 线衍 射
( R 、 外 光 谱 和 拉 曼光 谱 来 研 究 它们 的相 结 构 和 形 态 , 得 C F 制 备 过 程 中 的微 观 变 化 . X D) 红 获 Ns
方法涉及一个复杂的制备过程 , 并且制备成本也很高 . ]因此 , 碳纤维 的制备成为一个 困难 , 科学家需要寻 找更简单、 便捷 、 低成本的制备方法 . 静 电纺 丝技 术 是制备 一 维纳 米 纤维 有 效 的 方 法 , 简便 且 成 本低 . 此 , 用 静 电 纺 丝技 术 制 得 的 C F 因 利 Ns 具有大 的长径 比, 高的比表面积 , 一维结构产生的量子尺寸效应 , 其 使其在导电和导热方面有显著的提高.
空、 航天、 建筑 、 体育 、 汽车 、 医疗等领域被应用. 近年来 ,F 作为重要的工业材料已被广泛应用 , Cs 碳纳米纤维
纳米碳纤维烟幕红外消光性能研究

S u yo n r r d Ex i c i n Pe f r a c fCa b n Na o b r m o eS r e t d n I f a e tn t r o m n eo r o n f e sS o i k cen
WANG ng xi , LI Da — h , S Ho — a U iz i ONG — i o, ZHAIWe — a g Zib a ig n (e o dArieyEn ie rn si t, "nS a n i 0 2 , ia Sc n tlr gn e igI t ue Xi h n x 0 5 Chn ) l n t a 71 Absr c . Th nfa e x i c i n p ror n e o a bo a o be s u e s s k ntre e c ae i l ta t e i r r d e tn to e f ma c fc r n n n f r s d a mo e i e r n e m t ra s i f wa t d e t i m o e c a b r ssu i d wih n a s k h m e .An a o n f2 a b no b r t i e e tsz it b to m u to 0g c on na f e swi d f r n ie d si u i n r i h i l r n swa ns f ae n o a 2 m mok h mb rt e s r r ns s i n r t so fa e a e n m o e a ge si u i t d i t 0 s ec a e o m a u eta mi so ae fi r d l s ra d s k n r
王 红 霞 ,刘代 志 ,宋 子 彪 ,翟 为 刚
碳纳米材料概述

碳纳米材料概述名字:唐海学号:1020560120前言纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。
分散相既可以由碳原子组成,也可以由异种原子(非碳原子)组成,甚至可以是纳米孔。
纳米碳材料主要包括三种类型:碳纳米管,碳纳米纤维,纳米碳球。
近年来,碳纳米技术的研究相当活跃,多种多样的纳米碳结晶、针状、棒状、桶状等层出不穷。
2000年德国和美国科学家还制备出由20个碳原子组成的空心笼状分子。
根据理论推算,包含20个碳原子仅是由正五边形构成的,C60分子是富勒烯式结构分子中最小的一种,考虑到原于间结合的角度、力度等问题,人们一直认为这类分子很不稳定,难以存在。
德、美科学家制出了C60笼状分子为材料学领域解决了一个重要的研究课题。
碳纳米材料中纳米碳纤维、纳米碳管等新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性,被广泛地应用于诸多领域。
分类(1)碳纳米管碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体,一般可分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和双壁碳纳米管。
(2)碳纤维分为丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维两种。
碳纤维质轻于铝而强力高于钢,它的比重是铁的1/4,强力是铁的10倍,除了有高超的强力外,其化学性能非常稳定,耐腐蚀性高,同时耐高温和低温、耐辐射、消臭。
碳纤维可以使用在各种不同的领域,由于制造成本高,大量用于航空器材、运动器械、建筑工程的结构材料。
美国伊利诺伊大学发明了一种廉价碳纤维,有高强力的韧性,同时有很强劲的吸附能力、能过滤有毒的气体和有害的生物,可用于制造防毒衣、面罩、手套和防护性服装等。
(3)碳球根据尺寸大小将碳球分为:(1)富勒烯族系Cn和洋葱碳(具有封闭的石墨层结构,直径在2—20nm之间),如C60,C70等;(2)未完全石墨化的纳米碳球,直径在50nm一1μm之间;(3)碳微珠,直径在11μm以上。
另外,根据碳球的结构形貌可分为空心碳球、实心硬碳球、多孔碳球、核壳结构碳球和胶状碳球等。
碳纤维的纳米压痕行为

碳纤维的纳米压痕行为孙渊【摘要】通过纳米压痕测试法探讨了碳纤维和基体材料的压入响应,获得了在各自载荷范围下的载荷和位移曲线,得到了在载荷作用下压痕参数即最大压入深度、接触深度和残留压痕深度,以及相应的硬度和接触弹性模量.研究结果表明,最大压入深度、接触深度和残留压痕深度均随载荷的增加而线性增加;而硬度、接触弹性模量随着载荷的增加而基本上保持稳定的值.当载荷继续增加至其所产生的压痕尺寸不足于周围区域的十分之一,所测得碳纤维的接触弹性模量较小,所测得的基体材料接触弹性模量较大,碳纤维的接触弹性模量与基体性能在较大载荷下存在较明显的依赖关系即基体效应.【期刊名称】《上海电机学院学报》【年(卷),期】2014(017)004【总页数】6页(P187-191,198)【关键词】纳米压痕;压入响应;载荷与位移曲线【作者】孙渊【作者单位】上海电机学院机械学院,上海200245【正文语种】中文【中图分类】TB12在亚微米、深亚微米甚至纳米尺度的材料力学性能表征中,纳米压入实验方法可以提供材料的力学性能及弹塑性形变的信息,是一种有效的分析手段;因此,许多学者均采用纳米压痕法研究各类薄膜、涂层和新型材料的力学性能,即研究材料的弹性/塑性形变、应变强化、蠕变等现象[1-3]。
传统的测试方法很难精确测定薄膜材料的力学性能,通过纳米压痕技术可以有效地测试所制备各类薄膜的力学性能,为薄膜的制备技术、微机电系统(Microelectro Mechanical Systems, MEMS)器件的设计和优化提供有力的参考依据,文献[4]采用纳米压痕仪对几种退火时间的锆钛酸铅(PZT)压电薄膜的弹性模量和硬度进行了测量,随着退火时间的增加,薄膜结构更加致密,介电和铁电性能显著提高,薄膜的弹性模量有所提高。
蠕变性能对于高温材料的使用至关重要,而且一些电子器件以及MEMS器件材料蠕变性能的好坏也往往是影响失效行为的重要因素;因此,获得材料的蠕变参数是研究中一项重要的工作,文献[5]中采用纳米压痕仪对Ta、Ni和Ni基高温合金3种金属材料、BaTiO3陶瓷和Ag/Co多层薄膜进行蠕变实验,分析蠕变应力指数和相应的蠕变机制。
静电纺丝法制聚丙烯腈基碳纤维【文献综述】

静电纺丝法制聚丙烯腈基碳纤维【⽂献综述】毕业设计⽂献综述纺织⼯程静电纺丝法制聚丙烯腈基碳纤维⼀、前⾔部分聚丙烯睛(PAN)碳纤维在航空航天、武器装备,以及⾼科技产业中都具有重要的地位,但是制备碳纤维时,要维持⾼强度,⼀般会降低其模量;只有纳⽶碳纤维不仅具有超⾼强度,还同时具有超⾼模量,从理论上来讲纳⽶碳纤维的综合性能最好[1]。
因此,纳⽶碳纤维的制备和应⽤是现代纳⽶材料领域研究的⼀个热点。
制备纳⽶碳纤维的⽅法主要有两种[2]:⼀是化学⽓相沉积法,这种⽅法⽣产成本⾼,产品纯度低;⼆是静电纺丝法,由静电纺丝可以制备连续碳纤维长丝,⽽且直径均匀性和化学纯度要好得多。
制备纳⽶碳纤维的整个⼯艺过程中不使⽤含有⾦属离⼦的化合物,避免了提纯要求,降低了制造成本,扩⼤了应⽤范围。
1.1 聚丙烯腈聚丙烯腈是由单体丙烯腈经⾃由基聚合反应⽽得到。
⼤分⼦链中的丙烯腈单元是头-尾⽅式相连的,主要⽤于制聚丙烯腈纤维。
聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐⽇晒性好,在室外放置18个⽉后还能保持原有强度的77%。
它还耐化学试剂,特别是⽆机酸、漂⽩粉、过氧化氢及⼀般有机试剂。
1.2 碳纤维碳纤维(carbon fiber 简称CF),是⼀种含碳量在95%以上的新型纤维材料。
⼀般是由有机纤维经热处理⽽得到。
碳纤维具有强度⼤,模量⾼,密度⼩,线膨胀系数⼩等诸多优点,被称为新材料之王[3]。
1.3 纳⽶纤维⼀般是指纤维的直径是在纳⽶级。
有些⼈把直径⼩于111nm的纤维称为纳⽶纤维,⽽有些⼈则定义直径⼩于0.3tlm的纤维称为纳⽶纤维,也有⽂献将纳⽶纤维定义为直径为纳⽶级,长度超过lum的物质。
纳⽶纤维主要包括两个概念:⼀是严格意义上的纳⽶纤维,是指纤维直径⼩于100nm的超细纤维。
另⼀概念是将纳⽶粒⼦填充到纤维中,对纤维进⾏改性。
1.4 ⾼压静电纺丝⾼压静电纺丝[4](简称“电纺”)是⼀种利⽤⾼压静电为驱动⼒产⽣纳⽶纤维的⽅法,可制得直径为300nm左右的纳⽶纤维。
纳米碳纤维固载TiO2

关键词
静电纺丝 , 碳纳米纤维 ,i: 亚甲基蓝光 降解 TO ,
文献标识 码 : A 文章编号 :000 1 (0 0 l —18 ) 10 - 8 2 1 )018 44 5
中图分类 号 :6 3 3 0 4 .
D0 : 0 3 2 / P J 1 9 . 0 0 9 8 2 I1 .74 S ..0 5 2 1 .0 3
T i 在光照条件下可以使水发生光催化氧化还原反应¨ , O J作为光催化剂在处理各种有机污染物上
得 到 了广泛 的应 用 ; 粉末 型 TO 催化 剂 存 在着 难 以 回收 , 于 在 空气 中飞 散 , 水 中凝 聚等 缺 点 , 但 i 易 在 限 制 了其 使用 范 围。为此 , 要利用 合适 的载体 。 类材 料是 目前采 用 的主要 载 体 , 需 碳 它对 TO 的光催 化 活 i 性 有 良好 的协 同效 应 ] 2。目前 的研 究集 中在颗 粒活性 炭 和活性 碳纤维 J 以颗 粒 活性 炭为 载体 制 备 。但 的复合 体仍存 在着 回收困难 等问题 ; 以活性炭 和活性 碳 纤维 为 载体 的复 合 体则 均 存在 着 高 温烧 结 时 孔 结 构 的破坏 和与 TO 的结合 强度较 低等 问题 。为 提高结 合强度 , 采用 黏结剂 , 高分 子黏结 剂 在 光 i, 可 但 照条件 下容 易被光 催化分 解 , TO 粒子 脱落 ; 使 i 此外 , 活性 碳纤维 的强 度很 低 , 响其 使用 寿命 。而 碳纤 影
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2.碳纳米纤维电学性能与应用
由于纳米碳纤维直径细且导电,在纺织品中添加少量纳米碳纤维,既可以防止静电的产 生,同时又不会影响纺织品的舒适性。对于面板类的静电喷漆,要求电阻率达到 104~106Ω·㎝,加入少量3%纳米碳纤维就可以达到这一要求。而加入一般碳纤维往往不能 满足要求,因为一般碳纤维直径太大,使静电喷漆表面而太粗糙。纳米碳纤维直径很细, 静电喷漆表面可以达到A级光洁度。
采用电镀工艺制备催 化剂Ni膜,以化学气相沉 积方法合成螺旋纳米碳纤 维。
电镀镍膜法生长的螺旋纳米碳纤维
碳纳米纤维的应用
1.碳纳米纤维的力学性能与应用
对纳米碳纤维进行表面处理,以改进它与树脂基体的物理与化学连接。经表 面处理的纳米碳纤维可提高纯树脂的强度和模量性能。作为结构复合材料增强剂 的现实应用是改性基体材料,少量的纳米碳纤维加入到环氧树脂,可极大改进纳 米碳纤维复合材料的层间剪切强度,抗拉力、压力、弯曲等力学性能。纳米碳纤 维是制备复合材料的理想的轻质增强材料。下图为高系数纤维和纳米碳纤维合成 网球拍。
5.新型的催化剂载体
经过表面处理的纳米碳纤维可以负载贵金属催化剂,由于纳米碳纤维颗粒比较小,结 构可控,而且表面经过一定的处理,使得贵金属很好的负载到纳米碳纤维表面,并很好的 结合并分散,所以作为烯烃加氢催化剂一般都有很好的催化活性,使反应有很好的转化率 以及选择性。
6.碳纳米纤维的热学性能与应
用。
价格:500,000美元
价格:200,000美元
价格:12,500美元
碳纳米碳纤维
• 碳纳米纤维简介 • 碳纳米纤维的几种制备方法 • 碳纳米纤维的应用
碳纳米碳纤维简介
碳纳米纤维(Carbon Nanofiber)简 称CNF,直径一般在50 ~ 200nm ,长度分布在50~100μm,是介于 纳米碳管和普通碳纤维之间的准一 维碳材料,由纳米尺寸的石墨片层 在空间与纤维的轴向成不同角度堆 积而成,(因其具有这种独特的纤 维结构)不仅具有缺陷数量少、比 表面积大、长径比大等优点,还兼 具低密度、高比模量、高比强度、 高导电性、高导热性以及结构致密 等特性。
静电纺丝是一种对高分子溶液
或熔体施加高压进行纺丝来制备碳 纳米纤维的新方法。
原理可以参照图1- 1进行说明, 它首先将聚合物溶液或熔体带上成 千至上万伏的静电,带电的聚合物 在电场的作用下首先在纺丝口形成 泰勒(Taylor)锥,当电场力达到 能克服纺丝液内部张力时,泰勒锥 体被牵伸,且做加速运动,运动着 的射流被逐渐牵伸变细,由于其运 动速率极快,而使得最终沉积在收 集板上的纤维成纳米级,形成类似 非织造布的纤维毡。纤维毡在空气 中经过280℃、30 min左右的预氧 化及在N2氛围中经过800℃~ 1000℃的炭化处理最终得到纳米碳 纤维。
纳米碳纤维阵列
碳
纳
喷淋法
静电离子体增强化学气相沉积法
基体法
制
备
方
法
电弧法
气相流动催化法
基体法是利用陶瓷或 SiO2纤维作基体,在基 体上均匀分散纳米级催 化剂颗粒(多为Fe、 Co、Ni等过渡金 属),反应过程中催化 剂始终沉积在反应器中 的基体上,根据催化剂 活性的不同选择合适的 反应温度,通入烃类气 体热解并分解,碳沉积 生长获得具有纳米尺度 的碳纤维。
由于热传导率在两个方向上的
明显差异。可以通过适当地排列纳 米碳纤维获得良好的各向异性热传 导材料。中科院物理研究所谢思深 研究小组为了研究纳米碳纤维热学 性能,开发了一种同时测量细条状 导电样品的热导率和比热容的3w 方法。这种测量方法使得热学性质 的测量如同电阻测量那么容易。对 于铂丝的测量结果证明这种方法是 简单、正确和可靠的,用来测量极 微量样品的热导率比热容,优于常 规方法。
纳米碳纤维发热板
碳纳米纤维是一项多学科交叉、多技术集成的系统工程,有着广阔的应 用前景:如碳纳米管储氢、锂离子充电电池的电极材料、微区、放射性 清洁及同位素分离、纺织混纺材料、高强度碳纤维复合材料、纳米电子 器件、催化纤维和膜工业、可溶性碳纳米管试剂、碳纳米管肌肉等。
谢谢
3.碳纳米纤维电磁性能与应用
碳纳米管将取代薄金属圆筒,在电子器件小型化和高速化的进程中发挥重要作用。
4.碳纳米纤维储氢性能与应用
由于纳米碳纤维独特的晶格排列结构,其储氢数量大大的高过了传统的储氢系统。纳 米碳纤维层与层间距为0.343nm,还能产生一些带有斜口形状的层板,层间距0.337 nm。 而分子氢气的动力学直径为0.289nm,所以纳米碳纤维能用来吸附氢气。另外,由于这些 层板之间的氢的结合是不牢固的,降压时能够通过膨胀来放出氢气,直到系统恢复常压。
喷淋法是在一定的压力条件下, 气相流动催化法是将含有 将纳米级催化剂(如金属细粉、 金属的有机物(如二茂铁) 二茂铁等)颗粒按一定的比例 加入到碳氢化合物中作为 混入苯等液体有机溶剂中,然 催化剂的前驱体直接加热, 后将含有催化剂的混合溶液喷 并将其以气体形式与烃类 淋到高温反应中,制备出纳米 气体一起引入高温反应室, 碳纤维。采用喷淋法生长碳纤 经过不同的温度反应区完 维可以实现催化剂的连续注入, 成催化和烃类气体的分解, 为工业的连续化生产提供了有 分解的金属颗粒作为催化 利条件。然而在喷淋过程中催 剂分散在整个反应室空间, 化剂颗粒分布不均匀以及它与 而热解生成的碳原子在纳 烃类气体的比例很难控制,导 米级催化剂催化下生长成 致该方法生产的碳纳米纤维所 碳纳米纤维。 占比例很小。