聚对苯撑苯并双噁唑纳米纤维复合材料的制备及性能研究
发布时间：2020-12-16 03:50
聚对苯撑苯并双噁唑（Poly（p-phenylene benzobisoxazole）,PBO）纤维具有超高强度、超高模量、超高耐热性和超阻燃性的“四超”性能,被誉为新一代的“超级纤维”。然而由于其微米尺寸以及化学惰性表面,使PBO纤维很难与各种纳米材料进行有效的复合,从而限制了PBO在先进功能纳米复合材料领域中的应用。本论文旨在研究如何利用商业化PBO纤维制备尺寸均一的PBO纳米纤维并将其作为组装单元,构筑基于PBO纳米纤维的二维复合膜和三维气凝胶等高性能纳米复合材料。进一步通过碳纳米管（CNT）、金纳米粒子（Au NP）和石墨烯等纳米材料对PBO纳米纤维薄膜和气凝胶进行功能化,探索PBO纳米纤维复合材料在隔热防火、太阳能界面水蒸发、柔性执行器等领域的应用可能,为PBO纳米纤维复合材料的制备和应用提供了良好的理论和技术基础。通过混酸处理商业化PBO纤维的方法制备了直径为19.2±2.8 nm的PBO纳米纤维。采用真空过滤法成功构筑了PBO纳米纤维掺杂的CNT/聚乙烯醇（PVA）双层膜,拉伸测试结果显示PBO纳米纤维掺杂的CNT/PVA双层膜的拉伸强度和模量分别为118.46 MPa和...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
NASA的材料国际空间站实验2中的聚合物腐蚀和污染实验[7]
第 1 章 绪论性能聚合物纤维性能聚合物纤维[16, 17]以突出的机械性能（如刚度、强度和韧性高性能聚合物纤维缺乏通用的定义，不过通常具有约 100 GP模量（E），适用于对机械强度要求高的应用领域，如士兵的防/ρ）是用于评估纤维拉伸性能的重要参数，其中 ρ 是材料的密，比模量通常以 N/tex 为单位，tex 表示每 1000 m 纤维以 g 为能聚合物纤维的比模量值通常为 100~200 N/tex，按相同质量值高 5-10 倍。纤维行业中的韧性是指纤维的比强度（σ/ρ），的比强度高 5-10 倍，如图 1-2。除此之外，由于高性能聚合温性能和耐化学腐蚀性，此类纤维可以应用于极端环境[18]。
-3 几种高性能聚合物纤维的纤维模量和理论晶体模量关系ured fiber modulus for several high-performance polymer fibersthe theoretical crystal modulus of the polymer聚合物纤维的现状与挑战纪 60 年代 Nomex 首次商业化以来，多年来高性能聚长。20 世纪 70 年代和 80 年代聚合物纤维技术的进材料的开发。高性能聚合物纤维在持续增长的军事稳定地增长。此外，研究人员可以灵活地协调材料从而导致对高性能聚合物纤维广泛和持续的需求。性能聚合物纤维需求的 90%左右，已超过对 PAN 基碳增长的需求，杜邦公司和霍尼韦尔公司日益提高纤供应商不断涌现，并为提高材料性能而进一步发展加用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Three-dimensional artificial transpiration for efficient solar waste-water treatment[J]. Xiuqiang Li,Renxing Lin,George Ni,Ning Xu,Xiaozhen Hu,Bin Zhu,Guangxin Lv,Jinlei Li,Shining Zhu,Jia Zhu. National Science Review. 2018(01)
[2]极端环境下连续碳纤维增韧的陶瓷基复合材料的力学行为[J]. 索涛,张部声,汤忠斌,戴磊,李玉龙. 实验力学. 2014(03)
[3]线性聚合物制高性能纤维综述[J]. 程灿灿. 山东纺织科技. 2008(06)
[4]PBO纤维的研究及进展[J]. 马春杰,宁荣昌. 高科技纤维与应用. 2004(03)
[5]PBO纤维的合成、纺制、微相结构与性能研究进展[J]. 李金焕,黄玉东,许辉. 高分子材料科学与工程. 2003(06)
[6]超级纤维PBO的性能应用及研究进展[J]. 金宁人,黄银华,王学杰. 浙江工业大学学报. 2003(01)
[7]碳纤维复合材料界面性能研究[J]. 黄玉东,曹海琳,邵路,刘玉文,马恒怡. 宇航材料工艺. 2002(01)
[8]纳米纤维技术的开发及应用[J]. 安林红,王跃. 当代石油石化. 2002(01)
本文编号：2919477
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
NASA的材料国际空间站实验2中的聚合物腐蚀和污染实验[7]
第 1 章 绪论性能聚合物纤维性能聚合物纤维[16, 17]以突出的机械性能（如刚度、强度和韧性高性能聚合物纤维缺乏通用的定义，不过通常具有约 100 GP模量（E），适用于对机械强度要求高的应用领域，如士兵的防/ρ）是用于评估纤维拉伸性能的重要参数，其中 ρ 是材料的密，比模量通常以 N/tex 为单位，tex 表示每 1000 m 纤维以 g 为能聚合物纤维的比模量值通常为 100~200 N/tex，按相同质量值高 5-10 倍。纤维行业中的韧性是指纤维的比强度（σ/ρ），的比强度高 5-10 倍，如图 1-2。除此之外，由于高性能聚合温性能和耐化学腐蚀性，此类纤维可以应用于极端环境[18]。
-3 几种高性能聚合物纤维的纤维模量和理论晶体模量关系ured fiber modulus for several high-performance polymer fibersthe theoretical crystal modulus of the polymer聚合物纤维的现状与挑战纪 60 年代 Nomex 首次商业化以来，多年来高性能聚长。20 世纪 70 年代和 80 年代聚合物纤维技术的进材料的开发。高性能聚合物纤维在持续增长的军事稳定地增长。此外，研究人员可以灵活地协调材料从而导致对高性能聚合物纤维广泛和持续的需求。性能聚合物纤维需求的 90%左右，已超过对 PAN 基碳增长的需求，杜邦公司和霍尼韦尔公司日益提高纤供应商不断涌现，并为提高材料性能而进一步发展加用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Three-dimensional artificial transpiration for efficient solar waste-water treatment[J]. Xiuqiang Li,Renxing Lin,George Ni,Ning Xu,Xiaozhen Hu,Bin Zhu,Guangxin Lv,Jinlei Li,Shining Zhu,Jia Zhu. National Science Review. 2018(01)
[2]极端环境下连续碳纤维增韧的陶瓷基复合材料的力学行为[J]. 索涛,张部声,汤忠斌,戴磊,李玉龙. 实验力学. 2014(03)
[3]线性聚合物制高性能纤维综述[J]. 程灿灿. 山东纺织科技. 2008(06)
[4]PBO纤维的研究及进展[J]. 马春杰,宁荣昌. 高科技纤维与应用. 2004(03)
[5]PBO纤维的合成、纺制、微相结构与性能研究进展[J]. 李金焕,黄玉东,许辉. 高分子材料科学与工程. 2003(06)
[6]超级纤维PBO的性能应用及研究进展[J]. 金宁人,黄银华,王学杰. 浙江工业大学学报. 2003(01)
[7]碳纤维复合材料界面性能研究[J]. 黄玉东,曹海琳,邵路,刘玉文,马恒怡. 宇航材料工艺. 2002(01)
[8]纳米纤维技术的开发及应用[J]. 安林红,王跃. 当代石油石化. 2002(01)
本文编号：2919477
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