硅碳管可以用于改善復(fù)合材料的導(dǎo)熱和機(jī)械性能
納米硅碳管由于其優(yōu)異的特性納米硅碳管可以用于改善復(fù)合材料的導(dǎo)熱和機(jī)械性能。本文通過傳統(tǒng)的機(jī)械混合工藝,采用氧化鋁粉體和少量納米硅碳管填充甲基乙烯基硅橡膠,研究了氧化鋁粉體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、表面改性和納米硅碳管的添加對復(fù)合材料熱導(dǎo)率、楊氏模量和硬度的影響。結(jié)果表明:氧化鋁粉體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,復(fù)合材料的熱導(dǎo)率越高;當(dāng)氧化鋁粉體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)固定時,對其表面改性和添加納米硅碳管能夠明顯提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率、楊氏模量和硬度,發(fā)現(xiàn)改性氧化鋁和納米硅碳管并用可以協(xié)同增強(qiáng)填料與橡膠間的界面作用,促進(jìn)橡膠基底中更好的導(dǎo)熱通道和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,從而改善復(fù)合材料的導(dǎo)熱和機(jī)械性育L采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)工藝,以Fe(co);為前驅(qū)體,在CNTs表面原位生長納米級Fe粒子,通過改變沉積溫度,調(diào)控復(fù)合粉體的形貌結(jié)構(gòu)和吸波性能。用X射線衍射儀、場發(fā)射電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對粉末的結(jié)構(gòu)及電磁性能進(jìn)行表征并對其吸波性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,隨著沉積溫度升高(210一240℃),沉積到CNTs表面的Fe粒子逐漸增加;沉積溫度過高時(270℃)會造成CNTS表面Fe粒子團(tuán)聚。通過調(diào)節(jié)沉積溫度,可以調(diào)控CNTs-Fe復(fù)合粉體的電磁性能。以吸波性能為考察指標(biāo),最終確定最佳的沉積溫度為240。以沉積溫度為240℃時所獲樣品的電磁參數(shù),模擬計算出涂層厚度為2.9mm時,反射率達(dá)到最小值為一28.3dB,小于一10dB的吸波帶寬最大為6.1GHz(10.2一16.3GHz)。通過熱處理三聚氰胺棉制備得到空心硅碳管(MC),再通過一步水熱法將鎳/鉆層狀雙金屬氫氧化物(NiCLIH)負(fù)載在MC基底上,成功制備出了高性能的NiCoLDH@MC3D復(fù)合材料,MC基底能夠有效分散NiCoLIH納米片解決了LIH易堆疊的現(xiàn)象,其中空結(jié)構(gòu)也為離子提供了便捷的運(yùn)輸通道,從而獲得了高比容量、高倍率性以及具有長循環(huán)壽命的超級電容器電極材料。實驗結(jié)果表明,NiCoLDH@MC在電流密度為0.5g下進(jìn)行恒流充放電測試計算得到的比電容量為1326.8F"g,在功率密度為2500W.kg時測得的能量密度為31.53Wh"kg,在電流密度為5g一舊寸循環(huán)1000次后,電容保持率仍然有83.800,比電容量仍有880.1F。因此,本實驗制備的NiCoLDH@MC3I)復(fù)合材料是一種非常有前景的超級電容器材料。
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