HA/多壁碳纳米管纤维制备与其在形状记忆材料中的应用研究

发布时间：2021-08-27 09:33

　　碳纳米管是一种有着完美结构和优异的物理机械性能与良好的化学稳定性的纳米材料。但由于碳纳米管间团聚等原因,碳纳米管所制备的宏观材料,比如巴基纸等,其机械强度较低。为提高碳纳米管宏观材料的机械性能,本文以多壁碳纳米管为原料,利用生物相容性较好的透明质酸作为分散剂,利用超声的方式完成混合溶液的分散。采用湿法纺丝将纺丝原液通过凝固液来完成多壁碳纳米管纤维的制备。针对其力学性能较弱的问题,通过化学交联的方式,完成对其改性。为将其应用于人造肌肉或生物驱动器材料中,将改性的纤维与有形状记忆功能的聚乳酸（PLA）材料结合,制备成多壁碳纳米管纤维-聚乳酸复合材料。该材料能够在通电的情况下完成形状的回复。主要工作如下:（1）探讨了不同的分散工艺参数、纺丝工艺参数对纤维制备的力学性能影响,得出在碳纳米管与透明质酸比例为2:1、超声时间40min、注射速度50ml/h、针头直径0.62mm、冰浴条件下制备出的纤维力学性能最佳。制备出从0.8%到1.6%五种不同浓度的碳纳米管纤维,对其力学性能和电学性能进行了测试,确定了最佳组分为1.4%浓度下的的纤维,其抗拉强度为23.3MPa,电阻率为1.31×10-3Ωm... 

【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】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单壁碳纳米管与多壁碳纳米管多壁碳纳米管是由几到几十个石墨片层管以中心轴围绕而成的，层间距为[37]

如图 1-2 所示。在较低的特定电流中，这些垂直排列的多壁碳纳米管电极显示了较高的可循环的充放电能力(高达 782 mAh/g)。这个数值是石墨电极比容量的理论最大值的两倍，平均值的十倍。并且在极高的放电率下，碳纳米管电极还能保持稳定的比容量。这些结果表明多壁碳纳米管电极材料具有良好电极所需要的快速充放电能力与较大的电容量。这个值是石墨的理论最大值的两倍，是它们的不等价的十倍。

单壁碳纳米管溶液通过注射器和针管注入聚乙烯醇的聚合摄的碳纳米管色带的光学显微图，证实了流动的液体诱导碳列。当丝带被洗净并晾干后，只留下碳纳米管和少量表面活蒸发，由于毛细效应，色带被折叠成纤维。通过 x 射线散射分，证明了该纤维的是由多壁碳纳米管束、聚乙烯醇链、石成。

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纳米管纤维的多功能特性及其驱动应用[J]. 余雪平,兰竹瑶,邹菁云,赵静娜,张登松,张骁骅,李清文.  材料导报. 2016(05)
[2]碳纳米管晶格振动模及拉曼光谱的研究进展[J]. 王玉芳,曹学伟,蓝国祥.  光谱学与光谱分析. 2000(02)
[3]聚乳酸及其共聚物的合成和在生物医学上的应用[J]. 李孝红,袁明龙,熊成东,邓先模,黄志镗.  高分子通报. 1999(01)



本文编号：3366103