石墨烯/环氧树脂表面工艺增强碳纤维电热性能及结构稳定性

摘要：

聚丙烯腈(PAN)基碳纤维因优异的力学性能和电热性能作为增强体材料和电加热元件应用广泛,但其在高温下氧化易引起器件失效.通过石墨烯/环氧树脂涂层对PAN基碳纤维进行了表面改性,并在氮气氛围下进行了热处理,进而探究了改性PAN基碳纤维的电热性能与其微观结构的关系.结果表明:表面涂层改性和氮气氛围下的热处理能保护并优化碳纤维的微观结构,从而提高其电热性能,使其在4 V电压下温度60 s内快速升高了40℃并达到热平衡状态,且热平衡温度较原纤维提升了约21.4％,具有快速温度响应性,同时在6 V电压下的20次周期性电加热-冷却循环测试中表现出良好的电热稳定性.该改性方法简单易控,有应用于工业和民用电热器材的潜力.

关键词：碳纤维;微观结构;表面改性;热处理;电热性能

所属期刊栏目：40

分类号：TB332;TG115.21+5.3;O613.71;TQ342+.74(工程材料学)

资助基金：农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心开放基金No.AE201910

在线出版日期：2021-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：581-588