石墨烯修饰的碳纳米纤维制备及其电热转换

作     者：郭泽宇 黄贺东 杨鹏艳 李军 陈鹏 武洁 于晓芳 GUO Ze-yu;HUANG He-dong;YANG Peng-yan;LI Jun;CHEN Peng;WU Jie;YU Xiao-fang

作者机构：内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院呼和浩特010018 内蒙古农业大学内蒙古沙生灌木资源纤维化和能源化利用重点实验室呼和浩特010018 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51962029) 内蒙古自治区科技计划项目(2019GG265) 内蒙古自治区高等学校“青年科技英才计划”资助项目(NJYT-19-A08) 内蒙古自治区科技重大专项资助项目(2020SZD0024) 

出 版 物：《天津工业大学学报》 (Journal of Tiangong University)

年 卷 期：2021年第40卷第2期

页      码：21-26页

摘      要：为提高碳纳米纤维(CNF)的电热转换效率,改善其综合导热系数,采用静电纺丝法将氧化石墨烯(GO)添加到聚丙烯腈(PAN)纤维中,经过预氧化和碳化处理后制得具有三维导热网络的CNF/rGO复合纤维膜以提高其热传输效率,并考察不同石墨烯含量和碳化温度对CNF/rGO复合纤维膜导热性能的影响。结果表明:采用rGO修饰CNF复合薄膜可以有效提升其综合导热系数,改善其电热转换效率;CNF/rGO复合纤维膜的导热系数随着氧化石墨烯含量的增加而升高,随着碳化温度的升高而下降,当氧化石墨烯质量分数为20%、碳化温度为1100℃时,CNF/rGO复合纤维膜的导热系数为0.216 W/(m·K),比纯CNF提升了127%;当氧化石墨烯质量分数为5%、碳化温度为1000℃、电压为21 V、电流为0.51 A时,CNF/rGO复合纤维膜的表面温度最高可达251.9℃;但是,GO含量和碳化温度的升高会导致CNF/rGO复合纤维膜的力学性能下降。

主 题 词：石墨烯 碳纳米纤维 静电纺丝 电热转换 导热系数 

学科分类：0821[工学-兵器类] 08[工学] 082102[082102] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-024x.2021.02.004

馆 藏 号：203103134...