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南林蔣少華教授團隊《Compos. Part B-Eng.》綜述:電紡碳納米纖維及其增強復合材料的制備、改性、應用和展望
2022-12-06  來源:高分子科技

  隨著先進復合材料的持續快速發展,復合材料以其設計靈活、強度和模量高、成本低、易于制造等優點,促進了航空航天、軍事等領域信息化、輕量化、智能化、無人操作等方面的快速發展,也帶來了新的機遇和挑戰。碳纖維作為一種高強度、高模量的高性能纖維材料,不僅具有碳材料強抗拉力特性,還兼具纖維軟加工性,與傳統材料相比,碳纖維密度不到鋼的1/4、強度是鋼的5-7倍。由靜電紡絲技術制備的碳納米纖維不僅具有低密度、導電性、優越的化學穩定性和可加工性等特點,而且還具有缺陷少、長寬比大、比表面積大、結構致密等優點成為先進功能材料的研究熱點之一。同時,碳納米纖維增強復合材料在設計輕質,高強度和模量的智能材料和新一代的軍民兩用材料等方面也具有巨大的潛力。


Figure 1. Overview of the precursors and modifications of electrospun CNFs and their applications as reinforced composites.


  近日,南京林業大學蔣少華教授團隊在著名期刊《Compos Part B-Eng》上在線發表了題為“Electrospun carbon nanofibers and their reinforced composites: Preparation, modification, applications, and perspectives”的綜述文章。該綜述第一作者為南京林業大學博士楊秀玲,通訊作者為南京林業大學蔣少華教授、蘇州科技大學張春梅教授和杭州師范大學陳一鳴,南京林業大學為第一完成單位。


  該綜述首先介紹了靜電紡絲技術和不同的前體種類以及電紡CNF的特性,重點介紹了各種靜電紡碳納米纖維(前驅體和相關的性質)及電紡碳納米纖維的改性等離子處理、紫外處理、熱處理、氧化處理以及接枝處理)后的碳納米纖維增強復合材料的力學性能,并對不同改性策略進行了對比分析。接下來進一步分析總結了靜電紡碳納米纖維增強復合材料的制備方法和在不同領域的應用。最后,展望了靜電紡碳納米纖維及其增強復合材料所面臨的挑戰并提出了解決辦法。


  原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836822007594

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