不同炭化条件下 Ni 掺杂酚醛树脂的炭化研究

摘要：

为了提高酚醛树脂的残炭率并优化热解炭的结构和性能，将 Ni（NO3）2·6H2 O 按1∶100的质量比掺入热固性酚醛树脂中制备 Ni 掺杂酚醛树脂，经200℃固化后，分别在不同气氛（埋炭和 Ar 气氛）和不同温度（600、800、1000和1200℃）下保温3 h 炭化，然后检测其残炭率，并借助差示扫描量热仪、X 射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜、透射电镜表征其热分解特征及其热解炭的抗氧化性、物相组成和显微结构。结果表明：1）Ni 掺杂酚醛树脂在800和1000℃的残炭率均比未掺杂酚醛树脂的提高较多；2）随炭化温度的升高，Ni 掺杂酚醛树脂热解炭逐渐向石墨化碳结构方向演化；3）Ni 掺杂酚醛树脂经1000℃炭化形成的热解炭中有大量直径50～100 nm、长度可达几十微米的多壁碳纳米管；4）在 Ar 气氛中炭化更有利于碳纳米管的生成，并且热解炭具有更高的残炭率和结晶度；5）1200℃炭化形成的热解炭的抗氧化性显著提高，氧化峰值温度比未掺杂酚醛树脂的提高约84℃。

关键词：酚醛树脂、镍掺杂、炭化、热解炭、碳纳米管、抗氧化性能

分类号：TQ175.12

资助基金：国家自然科学基金项目51174152；国家“973”计划项目2012CB722702。

在线出版日期：2015-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：246-250