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南林蔣少華教授團(tuán)隊(duì)《Compos. Part B-Eng.》綜述:電紡碳納米纖維及其增強(qiáng)復(fù)合材料的制備、改性、應(yīng)用和展望
2022-12-06  來(lái)源:高分子科技

  隨著先進(jìn)復(fù)合材料的持續(xù)快速發(fā)展,復(fù)合材料以其設(shè)計(jì)靈活、強(qiáng)度和模量高、成本低、易于制造等優(yōu)點(diǎn),促進(jìn)了航空航天、軍事等領(lǐng)域信息化、輕量化、智能化、無(wú)人操作等方面的快速發(fā)展,也帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。碳纖維作為一種高強(qiáng)度、高模量的高性能纖維材料,不僅具有碳材料強(qiáng)抗拉力特性,還兼具纖維軟加工性,與傳統(tǒng)材料相比,碳纖維密度不到鋼的1/4、強(qiáng)度是鋼的5-7倍。由靜電紡絲技術(shù)制備的碳納米纖維不僅具有低密度、導(dǎo)電性、優(yōu)越的化學(xué)穩(wěn)定性和可加工性等特點(diǎn),而且還具有缺陷少、長(zhǎng)寬比大、比表面積大、結(jié)構(gòu)致密等優(yōu)點(diǎn)成為先進(jìn)功能材料的研究熱點(diǎn)之一。同時(shí),碳納米纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在設(shè)計(jì)輕質(zhì),高強(qiáng)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(yè)大學(xué)蔣少華教授團(tuán)隊(duì)在著名期刊《Compos Part B-Eng》上在線(xiàn)發(fā)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(yè)大學(xué)博士楊秀玲,通訊作者為南京林業(yè)大學(xué)蔣少華教授、蘇州科技大學(xué)張春梅教授和杭州師范大學(xué)陳一鳴,南京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位。


  該綜述首先介紹了靜電紡絲技術(shù)和不同的前體種類(lèi)以及電紡CNF的特性,重點(diǎn)介紹了各種靜電紡碳納米纖維(前驅(qū)體和相關(guān)的性質(zhì))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(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能,并對(duì)不同改性策略進(jìn)行了對(duì)比分析。接下來(lái)進(jìn)一步分析總結(jié)了靜電紡碳納米纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法和在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。最后,展望了靜電紡碳納米纖維及其增強(qiáng)復(fù)合材料所面臨的挑戰(zhàn)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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