炭纤维表面原位生长CNT/CNF及其生长机理

徐先锋^1,2，洪龙龙¹，肖鹏²，李辉¹，卢彩涛³

1. 华东交通大学机电工程学院载运工具与装备重点实验室2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室3. 北京康普锡威科技有限公司

摘 要：以电镀Ni颗粒为催化剂、丙烯(C3H6)为碳源、H2为载气、N2为稀释气体,采用催化化学气相沉积(CCVD)法,在炭纤维表面原位生长碳纳米管/碳纳米纤维(CNT/CNF),并对炭纤维进行表面改性。利用SEM和TEM对生长的CNT/CNF进行表征。利用Raman光谱表征未经处理的炭纤维和由CCVD生长的CNT/CNF炭纤维,对比改性前后的纤维表面结构。结果表明:表面改性可减少纤维表层的无序碳和非晶碳的数量,提高表层的石墨化程度。基于实验分析,提出了1种CCVD生长CNT/CNF的"断裂—吸附—扩散—沉积"机理模型。

关键词：催化化学气相沉积;碳纳米管/碳纳米纤维;表面改性;生长机理;