声明
摘要
本文创新和主要贡献
符号说明
第1章绪论
1．1碳纤维表面改性及其复合材料发展现状
1．1．1碳纤维表面改性技术研究进展
1．1．2CNTs／碳纤维多尺度增强体研究现状
1．1．3CNTs／碳纤维多尺度增强复合材料研究现状
1．2CVD法生长CNTs的研究现状
1．2．1碳源种类对CNTs生长的影响
1．2．2CVD过程中催化剂的类型及状态
1．2．3基底性质对CNTs生长的影响
1．2．4CNTs生长速率的限制因素
1．3目前存在的问题
1．4本文的研究意义与研究内容
第2章实验材料及实验方法
2．1技术路线与研究方法
2．2实验材料及仪器设备
2．2．1实验材料
2．2．2仪器设备
2．3碳纤维表面生长CNTs的工艺过程
2．3．1立式CVD炉在碳纤维表面生长CNTs
2．3．3连续化实验线制备CNTs／碳纤维增强体
2．4测试及表征方法
2．4．2CNTs／碳纤维增强体的微结构表征
2．4．3CNTs／碳纤维增强体的有序度表征
2．4．4CNTs／碳纤维增强体的单丝拉伸强度测试
2．4．5碳纤维改性表面化学成分的定量表征
2．4．6碳纤维晶体结构的XRD表征
2．4．7CNTs／碳纤维增强复合材料的ILSS表征
2．4．8cNTS／碳纤维增强复合材料的IFSS表征
第3章碳纤维表面CNTs的合成及连续化制备CNTs／碳纤维增强体
3．1实验过程
3．1．1立式CVD炉生长CNTs的工艺过程
3．1．2管式CVD炉生长CNTs的工艺过程
3．2催化剂类型及CVD工艺对CNTs生长的影响
3．2．1催化剂类型对CNTs形貌的影响
3．2．2CVD工艺过程对碳纤维力学性能的影响
3．3CNTs的微观结构表征
3．4移动碳纤维表面连续生长CNTs制备CNTs／碳纤维增强体的探索
3．5本章小结
第4章连续化过程中各阶段对cNTs／碳纤维增强体制备的影响
4．1电化学氧化对CNTs倒辫维增强体制备的影响
4．1．1电化学氧化前后纤维表面性能分析
4．1．2电化学氧化对纤维表面催化剂加载的影响
4．1．3电化学氧化对CNTs生长的影响
4．1．4电化学改性机理简析
4．2催化剂还原过程对CNTs／碳纤维增强体制备的影响
4．2．1不同催化剂催化生长CNTs分析
4．2．2还原温度对催化剂颗粒形貌及增强体形貌性能的影响
4．3CVD法连续生长CNTs过程中碳纤维结构破坏与缺陷修复机制
4．4CNTs生长机理分析
4．5本章小结
第5章CVD工艺参数对CNTs／碳纤维增强体连续制备的影响
5．1CVD温度对碳纤维表面两步法连续生长CNTs的影响
5．1．1CVD温度对碳纤维表面生长CNTs形貌及加载量的影响
5．1．2CVD温度对碳纤维表面生长CNTs石墨化程度的影响
5．1．3CVD温度对CNTs／碳纤维增强体拉伸强度的影响
5．1．4CVD温度对CNTs／碳纤维增强体热稳定性的影响
5．2CVD气氛对碳纤维表面两步法连续生长CNTs的影响
5．2．1CVD气氛对碳纤维表面生长CNTs形貌及加载量的影响
5．2．2CVD气氛对碳纤维表面生长CNTs石墨化程度的影响
5．2．3CVD气氛对CNTs／碳纤维增强体拉伸强度的影响
5．3CVD温度对碳纤维表面一步法连续生长CNTs的影响
5．3．1CVD温度对碳纤维表面生长CNTs形貌及加载量的影响
5．3．2CVD温度对碳纤维表面生长CNTs微观结构的影响
5．3．3CVD温度对CNTs／碳纤维增强体拉伸强度的影响
5．3．4CVD温度对CNTs／碳纤维增强体热稳定性的影响
5．4CVD气氛对碳纤维表面一步法连续生长CNTs的影响
5．4．1CVD气氛对碳纤维表面生长CNTs形貌及加载量的影响
5．4．2CVD气氛对碳纤维表面生长CNTs微观结构的影响
5．4．3CVD气氛对cNTs／碳纤维增强体拉伸强度的影响
5．5本章小结
第6章碳纤维表面催化生长CNTs的反应过程分析
6．1催化剂种类对CNTs催化效率的影响
6．2CNTs连续生长的热力学反应过程分析
6．3CNTs连续生长的动力学反应过程分析
6．3．1碳纤维表面连续生长CNTs的动力学过程的描述
6．3．2气体分压对碳纤维表面连续生长CNTs的影响
6．3．3生长温度对碳纤维表面连续生长CNTs的影响
6．4本章小结
第7章CVD工艺参数对CNTs／碳纤维增强复合材料性能的影响
7．1CNTs／碳纤维增强复合材料的制备
7．1．1不同工艺参数下CNTs／碳纤维增强体的制备过程
7．1．2CNTs／碳纤维增强复合材料的制备过程
7．2CNTs的不同生长工艺对复合材料ILSS的影响
7．2．1CVD气氛对复合材料ILSS的影响
7．2．2典型生长温度对复合材料ILSS的影响
7．3CNTs的不同生长工艺对复合材料IFSS的影响
7．3．1生长温度对复合材料IFSS的影响
7．3．2生长时间对复合材料IFSS的影响
7．3．3后处理工艺对复合材料IFSS的影响
7．4复合材料多尺度增强机理
7．5本章小结
第8章结论
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文及专利
参与的科研项目
山东大学;
