沉积条件对碳纤维表面碳纳米管生长的影响

魏化震¹，王启芬¹，陈刚¹，范汶鑫²，于倩倩¹，王延相²，王成国²，崇琳¹，王志远¹

1. 山东非金属材料研究所2. 山东大学材料科学与工程学院碳纤维工程技术研究中心

摘 要：采用化学气相沉积（CVD）法在碳纤维（CF）表面原位生长碳纳米管（CNTs）。考察了不同催化剂、沉积温度、氢气流量以及样品距进气口距离等工艺参数对CNTs-CF生长的影响。利用SEM和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对CNTs-CF形貌和微结构进行了表征和分析。结果表明:在CF表面原位生长的CNTs为多壁结构,其中以Ni为催化剂得到的CNTs直径小、分布均匀;在600⁷50℃温度范围内,随着温度的升高,CNTs直径和长度减小,产量降低;随着氢气流量的增加,CNTs直径和长度均增加;距进气口30cm,在CF表面得到的CNTs覆盖率高、直径小且分布窄,有利于制备高质量CNTs。

关键词：碳纳米管;碳纤维;化学气相沉积法;原位生长;沉积条件;结构;