In this project, we explore sol-gel process following by molten salts method to fabricate multiscale carbon fiber-graphene reinforcement. Some processing parameters (including original materials, heat treatment temperatures, heat treatment time, atmosphere and pressure) can result in the formation of different type carbon materials with nanostructure. Our aim is to master the key processing parameters of graphene formation and effect of processing parameters on graphite intercalation compounds on carbon fiber surface by using sol-gel process following by molten salt method. We focus on the formation mechanism of graphene on the surface of carbon fiber. The bonding type and bonding strength between graphene and carbon fiber will be studied. Multiscale carbon fiber-graphene reinforced silicone resin composites are prepared, the reason for enhancement of interfacial shear strength of multiscale carbon fiber-graphene reinforced silicone resin composites will be investigated in detail, which lay a strong foundation for theoretical study and engineering application of high performance multiscale carbon fiber-graphene reinforcement.
本项目采用溶胶凝胶结合熔盐工艺在碳纤维表面原位生成石墨烯。研究原料配比、热处理温度、热处理时间、气氛、压力等工艺参数对碳纤维表面碳纳米材料生成物(微观结构、成分)的影响。弄清熔盐法在碳纤维表面生成石墨烯的影响规律,掌握熔盐法在碳纤维表面形成石墨烯的关键工艺参数,重点研究碳纤维表面原位生成石墨烯的生成机制。研究碳纤维-石墨烯多尺度增强体中碳纤维表面石墨烯连接方式和连接强度,获得碳纤维-石墨烯多尺度增强体微观结构对硅树脂基复合材料的界面剪切强度的影响规律,为开发高性能的碳纤维-石墨烯多尺度增强体材料奠定理论和工程基础。
碳纤维的表面处理问题是纤维增强陶瓷基复合材料的关键技术问题之一,对碳纤维作为增强体复合材料的力学、热学和电学性能起到至关重要的作用。本项目主要研究了在玻璃陶瓷基体中掺杂对碳纤维表面石墨化转变起到催化作用的元素,重点研究了掺杂硼的掺杂方式、掺杂浓度和工艺参数对碳纤维表面的石墨化转变的影响规律。实验研究不同硼的掺杂方式的复合材料的力学性能,建立了复合材料的力学性能与界面微观结构的本质联系,为开发陶瓷基复合材料多尺度增强体新方法提供理论和技术基础。
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数据更新时间:2023-05-31
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