晶须状碳材料.pdf.pdf

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第三,佃剞新型麓材:
, 一, 晶须状碳材料
,
物质的细长结晶称为晶须,是一种单品品晶须, 但从其生长机理及结构上
物质,一般分为真晶须; 看, 在工业上也被称为炭晶须
和非真晶须两种。前者系自天然生成或由品或石墨晶须—
体在应力作用下生成, 通常为直径.—。
“. 长几毫米左右的细而短晶须体, 后者系近年来,人们对这类晶须物质的研究及
在蒸气溶液等气相或液相中生成,通常为直其用于高性能复合材料, 寄予了很高期望。
, 长几十毫米的粗而长须状石墨品须与其非品须体相比,力学性能高达
物. —倍, 同时它们的高长径比¨ 一
组成品须的物质主要是金属和非金属、高熔融温度约℃以
陶瓷两大体系。, 陶瓷系及比金属低的密度、一./
晶须贡量较轻,性能更优. 其中碳一石墨晶和优良的耐热性。导电导热性能等预示将
须及其与硅,钛等元素形成的化合物,是非在高级复合材料中显示其重要作
金属系须中新型材料。用. 这类新型晶须及其在新型复合材料的赢
有许多关于碳一石墨晶须舸报, 如用潜在着在最尖端技术领域带来革命的可能
曾报道℃左右烃类裂解生成石墨性。
纤维【, ::报告,在,电弧下, 本文就开发中的及研制中的螺旋
大气压中生成石墨晶须, 报状炭纤维等舱须状炭材料作一综台
道, 在天然石墨上的晶须生长。此外, 以染介绍。
料或炭黑:旧高温处理也可制得石墨品须
等等。前, 以铁, 硫等超微粒子为催化二、制备方法,.
剂, 通过烃类热解时化学气相沉.
制取气相生长炭纤维, 再经石墨众所周知,按气一液一固”

用化阶段;同时新近发现盼低碳烃经镍催炭材料, 在它们的制备过雅中, 许多金属如
化剂微粒作用的法生成盼螺旋状炭纤铁,镍及它们的氧化物或盐类等,可以作为
维儿也在积极研究开发【。这生长催化剂, 而烃类热解生成的大型芳烃则
些研究成果, 开发了炭纤维的新型品种,
主要由有机纤维炭纤维组成的炭实验探讨, 现已发展出种稍备方法:籽种
纤维领域中, 开辟了称为的小规模分法和流动法.
支. 籽种法
从严格的结晶学定义上看,不是简略装置如图所乖, 碳氢化合物一
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第三. 四期
式, 如图所示。
制备过程中, 混合气体的流鼍, 反应温
￡热悻
度, 基板处理状况及金属微粒粒径。
一
以下在基板上的存在对等的生长起
。直接控制作用。在较好工艺条件下, 通常能
以/ 速度生长出。而
则能以良好的再现性和高收率达% 以
瓯嚣柱抒种诰上形成直径. . 螺旋直径一,
长达~盼弹簧状纤维。
般用苯,低碳烷烃或炔烃与载气主要为
氢气按比例混合后送入热解炉的石英或
刚玉反应管中, 在℃左右, 通过烃类三、结构和生长机理,,
热解,即可在炽热的石墨或陶瓷基板上
电子显微镜观察和电子衍射研究表明,
生成大量。当罄板上为镍片或镍粒
和都是中空炭纤维, 不同的
时, 则生成。
是为直线状面如同规则卷绕
流动法
的弹簧。
此法不用基板, 代之以使催化剂微粒浮
和的形成与各