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Preparation, morphology, and microstructure of diameter-controllable vapor-grown carbon nanofibers

Pure vapor-grown carbon nanofibers (VGCNF's) with controllable diameters of 10-200 nm were prepared by an improved floating catalyst method. Through transmission electron microscopy (TEM) observation, it was found that VGCNF's have a duplex structure, a hollow and high-crystallinity graphite filament called primary carbon fiber surrounded by a pyrocarbon layer with low graphite crystallinity. It was observed using high-resolution TEM that VGCNF's have excellent graphitic crystallinity with graphite layers stacked neatly parallel to fiber axis. Moreover, x-ray diffraction results showed that the graphitic crystallinity of carbon fibers became higher with decreasing diameter of carbon fibers.

关键词: fibers

Study on the Electromagnetic Interference of CFRC Composites by Reflectivity

Kezhi LI , Chuang WANG , Hejun LI , Gengsheng JIAO , Jian WEI

材料科学技术（英文）

The influence of dispersion of carbon fibers in carbon-fiber-reinforced cement-based composites (CFRC) on the mechanical properties of the composites was discussed. The microstructure of the fracture surface of the CFRC samples was observed with a scanning electron microscope (SEM). The electromagnetic interference (EMI) was evaluated indirectly by reflectivity in the Naval Research Laboratory (NRL) testing system. The reflectivity of the electromagnetic radiation by the composites was measured in the frequency range of 8.0–8.2 GHz for different carbon fiber contents of 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, and 1.0% (in wt pct), respectively. The results showed that the reflectivity decreased with the growing fiber content till the percentage of 0.6%. The minimum reflectivity was -23 dB, far less than ¡10 dB, and the composites were strong wave absorbers. After this percentage, the curve increased abruptly as the fiber content proceeded. The electromagnetic waves were gradually reflected. When the fiber content reached 1.0% finally, the maximum reflectivity -7.5 dB appeared and there was stronger reflection. The shielding mechanism includes mainly reflection, absorption, and multiple reflections.

关键词: Carbon fibers , fibers , Cement-based , EMI , Reflectiv

溶胶-凝胶法8钇稳定氧化锆纤维的制备与表征

赵林 , 谢志鹏 , 汪长安

人工晶体学报

本文以水为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备出8钇稳定氧化锆纤维.以氧氯化锆、醋酸锆和硝酸钇为前躯体,聚乙烯醇为粘结剂在含水量30wt％、70℃合成粘度为3～4Pa·s的可纺性8钇稳定氧化锫溶胶,然后通过离心纺丝法制备出直径为5～10 μm的凝胶纤维.最终在1200℃煅烧制备出8钇稳定氧化锆晶体纤维,并通过差热(DTA)、热重(TG)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对纤维进行分析和表征.

关键词: 钇稳定氧化锆 , 纤维 , 溶胶-凝胶法 , 可纺性

聚乳酸的熔体静电纺丝过程及工艺

王肖娜 , 徐阳 , 尧谷军 , 李莘 , 魏取福

高分子材料科学与工程

以聚乳酸为原料,使用实验室自制的熔体静电纺丝装置制备了聚乳酸超细纤维.采用正交试验设计探究了纺丝关键工艺参数——喷丝头孔径、电压、纺丝距离、熔体温度对纤维成型的影响.借助高速摄影装置记录了射流运动过程,扫描电子显微镜(SEM)对纤维微观形貌进行了表征.实验结果表明,反纺情况下射流运动几乎没有鞭动;喷丝头孔径对纤维直径有显著影响,纺丝距离次之,温度和电压的影响相对较小;设定合适的熔体温度和电压、使用较小孔径的喷丝头或在一定范围内减小纺丝距离,均可缩小纤维直径;射流路径空间温度显著影响纤维之间的粘接状态.

关键词: 聚乳酸 , 熔体静电纺丝 , 射流运动 , 工艺参数 , 纤维 , 微观形貌

电磁屏蔽泡沫混凝土的性能研究

李博 , 张晏清 , 张雄

材料导报

研究了不同密度泡沫混凝土的电磁屏蔽性能,结果表明孔径较大时泡沫混凝土具有电磁屏蔽能.在泡沫混凝土制备过程中加入石墨和碳纤维,改善了泡沫混凝土的电磁屏蔽能.研究了石墨和碳纤维掺量对泡沫混凝土电磁屏蔽能的影响.结果表明,石墨不能增加泡沫混凝土电磁屏蔽能;碳纤维泡沫混凝土在0～100 MHz频率范围内,屏蔽效能SE随着频率增加而迅速降低,在100～1500 MHz频率范围内,屏蔽效能SE随着频率增加而增加,在100 MHz附近,碳纤维电磁屏蔽砂浆的SE最小.

关键词: 短切碳纤维 , 石墨 , 电磁屏蔽 , 泡沫混凝土

非晶合金纤维耐腐蚀性能研究

倪晓俊 , 吴忠旺 , 冯硕 , 李德仁 , 卢志超

金属功能材料 doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2014069

非晶合金纤维在0.5 mol/L H2 SO4和0.1 mol/L HCl溶液中均能发生自发钝化,且钝化区宽、维钝电流密度低.在0.5 mol/L H2 SO4溶液中钝化区宽度为1 336 mV,维钝电流密度为3.4×10-6 A· cm-2;在0.1 mol/LHCl溶液中钝化区宽度为1 407 mV,维钝电流密度为1.3×10-6A·cm-2.比较非晶合金纤维和不锈钢纤维2种混凝土增强材料的耐腐蚀性能,非晶合金纤维的耐腐蚀性要优于不锈钢纤维,非晶合金纤维优良的耐腐蚀性能源于表面形成一层致密而稳定的钝化膜.

关键词: 非晶 , 耐腐蚀性能 , 电化学 , 纤维

预测纤维增强气凝胶复合材料热导率的研究进展?

杨建明 , 吴会军 , 王沫然

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.011.022

SiO2气凝胶复合材料具有纳米尺度结构和极低热导率，作为隔热保温材料在航天航空、建筑和其他工业领域具有重要的科学和应用价值。根据纤维在气凝胶基体中的不同分布方式，概述了预测 SiO2气凝胶复合材料的气固耦合热导率的研究进展；基于纤维和气凝胶的消光系数的不同计算方法，概述了预测 SiO2气凝胶复合材料的辐射热导率的研究进展。并提出了纤维增强气凝胶复合材料体系存在的跨尺度、多物相、分级及相互耦合等仍需进一步解决的难题，结合最新发展的格子 Boltzmann 方法(LBM)，指出了预测 SiO2气凝胶复合材料等效热导率的可能发展方向。

关键词: 气凝胶 , 纤维 , 复合材料 , 热导率 , 预测

纺丝液参数对静电纺丝制备镁铝尖晶石纤维的影响

崔燚 , 魏恒勇 , 王合洋 , 魏颖娜 , 林健 , 卜景龙 , 王鹏

材料研究学报 doi:10.11901/1005.3093.2015.071

以无水氯化镁和无水氯化铝为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为助纺剂,无水乙醇和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备纺丝前驱体溶液,利用静电纺丝技术获得镁铝尖晶石凝胶/PVP前驱体纤维,经900℃煅烧合成出镁铝尖晶石纤维.借助XRD,FTIR,SEM和TEM研究了凝胶化温度、凝胶用量和PVP用量等纺丝液参数对镁铝尖晶石纤维相组成及结构的影响.结果表明,直接添加混合溶液时,虽能合成出物相为镁铝尖晶石的纤维,但纤维交联严重,还出现了较多念珠状颗粒;当凝胶化温度为120℃时,纤维则出现了明显的断裂;纤维直径随凝胶用量和PVP用量的增加而增大.当凝胶化温度为100℃、凝胶用量为0.068 mol/L、PVP用量为0.045 g/mL时,纤维为镁铝尖晶石相,表面光滑、连续,直径均匀且细小,平均直径为121 nm,经1600℃煅烧后仍保持良好的纤维形貌.

关键词: 无机非金属材料 , 静电纺丝 , 镁铝尖晶石 , 纤维 , 非水解溶胶-凝胶

高压静电纺丝制备聚丁烯-1纤维的形貌及晶型转变

马亚萍 , 邵华锋 , 贺爱华

高分子材料科学与工程 doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.08.017

对聚丁烯-1的环己烷溶液进行高压静电纺丝制备出聚丁烯微纳米纤维,通过光学显微镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等表征手段,考察了纺丝液浓度、纺丝电压、推进速率对纤维形貌的影响,并对纺丝过程及室温陈放的聚丁烯纤维的晶型转变进行了研究.结果表明,随着纺丝液浓度和推进速率的增大,可以得到尺寸均匀的纤维,直径也随之变大;纺丝电压增大,纤维直径减小,但纤维直径分布均匀性变差.初生聚丁烯-1纺丝纤维膜的晶型为Ⅰ型和Ⅱ型,随着溶剂的挥发和时间延长,晶型Ⅱ逐渐转变为晶型Ⅰ,溶液涂覆膜初生晶型为晶型Ⅲ和晶型Ⅰ'.

关键词: 聚丁烯-1 , 高压静电纺丝 , 晶型转变 , 纤维 , 形貌