DOI:10.1016/j.matlet.2020.127962
電紡碳納米纖維墊(CNFM)是由穩定的PAN納米纖維在900至1300℃的溫度下碳化而成。通過掃描電子顯微鏡、X射線衍射、拉曼光譜和機械強度表征研究了碳化溫度對CNFM的結構和機械強度的影響。結果表明,大多數非碳元素已從纖維中去除,石墨微結構主要在1100℃以下形成,這導致CNFM的電導率和機械強度迅速提高。當碳化溫度進一步升高到1300℃時,石墨微晶繼續生長并且機械強度繼續提高,但是速度較慢。在1300℃的碳化溫度下獲得了130.2±16.7 MPa的最高拉伸強度和17.53±1.53 GPa的模量。
圖1.a)在不同碳化溫度下制備的CNFMs的拉伸強度和模量,b)導電率。
圖2.a)在不同碳化溫度下制備的CNFMs的FT-IR光譜、b)拉曼光譜、c)XRD圖、d)碳產率、e)R值以及f)晶體尺寸(Lc)和晶格間距(d(002))。
圖3.a)至e)分別在800℃、900℃、1100℃、1200℃和1300℃的碳化溫度下制備的CNFMs的SEM圖像,以及f)在不同碳化溫度下制備的碳納米纖維的平均直徑。