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为解决炭黑在乙二醇溶液中难分散的问题,确保炭黑在聚酯纤维原液着色中具有良好的分散性。先通过液相氧化法对炭黑表面进行改性,在炭黑表面引入反应性基团—羧基,并选取合适的氧化炭黑,通过Steglich酯化反应在氧化炭黑表面接枝乙二醇和不同相对分子质量的聚乙二醇。对氧化炭黑和接枝炭黑的表面结构以及在乙二醇溶液中的分散性进行测试与分析。结果表明:氧化仅发生在炭黑表面并未对炭黑造成严重破坏,随氧化时间的延长,炭黑表面羧基含量显著提高,氧化8 h后,其表面羧基含量为0.616 mmol/g;PEG600接枝的氧化炭黑其接枝率在33%以上,最小平均粒径稳定在132.1 nm左右,其能在乙二醇溶液中分散均匀,无聚集体出现,且制备的接枝炭黑具有良好的分散稳定性,其储存稳定性在93%以上,耐热稳定性在92%以上。 ...
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纤维金属层板是一种由金属薄板与纤维层依次交替铺叠而成,在一定的温度与压力下粘结固化形成的一种混合复合材料。因为其中有金属与纤维两种材料,因此它既有金属的富延展性、韧性强与导热性好等优点,又具有复合材料纤维的抗疲劳、耐高强度与低密度等特点。文章以提升环氧复合材料基体的拉伸与断裂韧性性能和改善FMLs的性能,尤其是冲击与弯曲性能为主要目的,采用向FMLs环氧树脂基体中添加纳米氮化硼(h-BN)的方法,来提升纤维金属层板的力学性能。先对氮化硼材料进行一系列的球磨改性处理,分成不同含量的组分依次加入环氧树脂基体中,确定用量最好的四组,再将这四组环氧树脂复合材料基体用湿法铺层的方法铺在铝薄板与碳纤维布之间,使用硫化机固化的方式制备FMLs试件,利用水切割技术切割成标准试样,并进行冲击与弯曲测试。实验结果表明,向FMLs的环氧树脂基体中添加一定量的纳米氮化硼对FMLs的性能有着积极的影响。 ...
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为研究纳米纤维对复合非织造材料结构和过滤性能的影响,以单层ES(PE/PP)纤维网作为纳米纤维的接收基材,利用静电纺丝技术将聚丙烯腈纳米纤维(PAN)均匀收集在纤维网表面。将纤维网进行层叠,得到PAN/ES复合纤维网后,经热风粘合加固制成复合非织造材料。测试分析不同结构设计对复合非织造材料的透气透湿、强力及过滤性能的影响。结果表明,相同条件下,随着单层微米纤维网克重的减小,即纳米纤维层数的增加,复合非织造材料的过滤阻力和过滤效率均呈现先下降后上升再下降的趋势,当纳米纤维层数为7层时,复合非织造材料的纵横向断裂强力及过滤效率最佳;随着各层纺丝时间梯度差的增大,非织造材料的过滤阻力和过滤效率均是先增大后减小再增大,当纺丝时间梯度差为3min时,过滤效率与过滤阻力均最高。 ...
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随着可穿戴电子产品的微型化发展,开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为研究的热点。以芳纶纳米纤维(aramid nanofiber,ANF)作为纤维增强柱撑材料,采用真空抽滤的方法制备MXene/ANF柔性自支撑电极,避免引入集流体和黏合剂等“死体积”,并将其组装成全固态对称超级电容器。随着ANF含量增加至15%(质量分数),MXene/ANF自支撑电极的拉伸断裂强度增加至151.5 MPa,而电导率降低至1371.1 S/cm,在1 A/g的电流密度下表现出432.7 F/g的高比电容。组装的柔性对称全固态超级电容器的能量密度为25.7 Wh/kg,对应的功率密度为523.1 W/kg,具有优异的柔韧性和长循环寿命(10000周次循环充放电后,电容保持率为88.9%)。 ...
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