金屬基體上原位生長碳納米纖維(管)增強金屬基復合材料.pdf

1、近年來，以碳納米管(CNTs)為首的碳納米材料以其優(yōu)異的力學、熱學和電學等特性受到了科學界的廣泛關注。碳納米管(CNTs)和碳納米纖維(CNFs)被認為是發(fā)展高性能金屬基復合材料的理想增強體，同時也是鋰電、超級電容器等新型電子器件的理想電極材料。要發(fā)揮CNFs的優(yōu)異性能，關鍵要求CNFs與金屬基體具有良好的界面結合性且在金屬基體上均勻分散。而在金屬基體表面CVD法原位合成碳納米材料是獲得以上要求最為直接有效的方法之一。
　　 本

2、文首先采用浸漬法在銅、銀基體表面制備了Co、Fe/Y、Ni/Y催化劑前驅(qū)體，然后采用CVD法合成了分布均勻、含量可控的碳納米結構;系統(tǒng)地研究了不同催化劑種類、濃度、生長溫度以及碳源載氣比例等參數(shù)對碳納米結構形貌的影響。然后將此原位復合基板與金屬離子一起共沉積，得到CNF-Cu、CNF-Ag復合基板，最后用壓制燒結工藝制備復合材料。
　　 研究結果表明:
　　 1)銅基體表面用Co做催化劑，得到的碳納米產(chǎn)物主要是CNFs。

3、
　　 2)銅基體表面用0.02MFe/Y做催化劑，C2H2∶Ar∶H2=50∶200∶50，800℃生長10min可以獲得富勒烯摻雜多孔碳納米纖維。
　　 3)銅基體表面用0.01MNi/Y做催化劑，600℃生長30min，C2H2∶Ar∶H2=10∶200∶50時可以獲得純度很高的單螺旋CNFs，合成的單螺旋CNFs的直徑為200nm左右。同時，本論文用0.001MNi/Y做催化劑，C2H2∶Ar∶H2=20∶200

4、∶50，在銅箔表面800℃下生長10min成功一步合成了石墨烯/CNTs復合材料。所得到的CNTs直徑為30-50nm。
　　 4)制備金屬基復合材料的最佳參數(shù)是:a.CNF-Cu(:)用0.01MCo做催化劑，600℃下反應30min，C2H2∶Ar∶H2=10∶400∶100;b.CNF-Ag(:)用0.001M做Ni/Y催化劑，600℃下反應30min，C2H2∶Ar∶H2=10∶200∶50。
　　 5)采用原位