炭纤维表面原位生长碳纳米管/纤维及其微观结构研究

顾辉¹，卢超²，陈腾飞³，周建伟³，刘磊⁴

(1.中国科学院上海硅酸盐研究所,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海,200050;
2.南昌航空大学,无损检测技术教育部重点实验室,江西,南昌,330063;
3.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083;
4.湖南科技大学,机电工程学院,湖南,湘潭,411201)

摘要:采用均匀沉淀法在炭纤维表面加载纳米Ni催化剂,在实验室立式化学气相沉积炉中,以天然气或甲烷为碳源气体,氢气为稀释气,控制温度、炉压和碳/氢比,在炭纤维表面原位制备了碳纳米管/纤维,并对其形貌和结构进行了初步研究.结果表明:采用均匀沉淀法可以在炭纤维表面成功制备颗粒比较均匀的纳米级催化剂Ni.相对于纯甲烷气而言,天然气因其组分较多,影响炭纤维表面原位生长纳米碳管或纤维的形貌及其完整性.采用催化裂解法在炭纤维表面生长的碳纳米管/纤维与炭纤维的界面结合良好.

关键词:炭纤维; 纳米碳管/纳米纤维; 均匀沉淀; 催化裂解法; carbon fiber; carbon nano-tubes/carbon nano-fibers; homogeneous precipitation; catalytic pyrolysis;

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