Дэвид Бертон, Патрик Лейн и Эндрю Палмер прикладных наук
Оглавление
Введение Описание и технические характеристики изделий Свойства и применение Электрическая проводимость Механические Усиление Тепловые свойства О Sigma Aldrich Введение
Pyrograf ®-III парах выращенных нановолокон углерода находятся в пределах класса материалов, называют несколько углеродных нанотрубок (MWCNTs), и производятся методом плавающей катализатора. Углеродные нановолокна (CNFs) разрывны, высоко графитовый, хорошо совместима с большинством методов переработки полимеров, и они могут быть рассредоточены в изотропной и анизотропной режиме. CNFs имеют отличные механические свойства, высокая электрическая проводимость и высокая теплопроводность, которая может быть передана широкий диапазон матрицы в том числе термопластов, реактопластов, эластомеров, керамики и металлов. Углеродные нановолокна имеют уникальное состояние поверхности, что облегчает функционализации и другие методы модификации поверхности адаптировать / инженер нановолокон с полимером хоста или приложения. Углеродные нановолокна доступны в сыпучий порошок (как правило, 99% массы в волокнистые формы). Типичные физические свойства углеродных нановолокон Pyrograf доступны науке Aldrich Материалы представлены в таблице 1.
Таблица 1. Выберите Свойства Pyrograf углеродных нановолокон
| Собственность | Продукт |
|---|
| Aldrich Номер продукта | 719811 | 719803 | 719781 |
|---|
| Pyrograf Номер продукта | PR-25-XT-PS | PR-25-XT-LHT | PR-25-XT-HHT |
| Средняя плотность Основная масса продукта (фунт / фут 3) | 1,2 - 3,0 | 1,2 - 3,0 | 1,2 - 3,0 |
| * Нановолокон Плотность (в том числе полой сердцевиной) (г / см 3) | 1,4 - 1,6 | 1,4 - 1,6 | 1,4 - 1,6 |
| Нановолокон стены Плотность (г / см 3) | 2,0 - 2,1 | 2,0 - 2,1 | 2,0 - 2,1 |
| Средняя Catalyst (Iron) Содержание (частей на миллион) | <14000 | <14000 | <100 |
| Средний наружный диаметр, (нм) | 125 - 150 | 125 - 150 | 125 - 150 |
| Средняя Внутренний диаметр, (нм) | 50-70 | 50-70 | 50-70 |
| Средняя удельная поверхность, м 2 / г | 65 - 75 | 35 - 45 | 20 - 30 |
| Общий объем пор (см 3 / г) | 0,140 | 0,124 | 0,075 |
| Средний диаметр пор (ангстрем Å) | 82,06 | 126,06 | 123,99 |
* Эта плотность должна быть использована для преобразования массовых долей в объемных долей в композита.
Механические Усиление
Прямые измерения на отдельных волокон масштаба нанометров только недавно было достигнуто, и только воспроизводимо в ограниченных количествах. Озкан и соавт. выполнены тщательные измерения прочности на разрыв непосредственно на индивидуальных нановолокон углерода и измерять истинные сильные стороны. На основе кольцевого поперечного сечения, сильные стороны, оказались выше, чем 8,7 ГПа, что подходы прочность графита микроволокон. Модуль углерода нановолокон выводится в 600 ГПа на основе прямых измерений родительских классов углеродных нановолокон, или макроскопических пара выращенных углерода fibers.6 Когда включена в полимерных композитов, углеродных нановолокон может увеличить прочность на разрыв, прочность на сжатие , модуль Юнга, межслойной прочности на сдвиг, вязкость разрушения, а вибрации от базового полимера. Степень улучшения зависит от типа полимера, степень дисперсности и обработки истории.
.jpg)
Рисунок 3. Обзор механических свойств КНФ основе композитных материалов.
Тепловые свойства
Теплопроводность углеродных нановолокон может быть выведен 2000 Вт / мК снова, на основе прямых измерений родительских классов углеродных нановолокон, или макроскопических пара выращенных углеродных волокон. Из трех типов углеродных нановолокон, только нановолокон термически обработанной нановолокон до 2900 + ° C (Aldrich Prod. Номер 719781 ) обеспечивает значительный прирост в теплопроводность композитного полимера. Lafdi и Мацек смогли добиться увеличения теплопроводности от 0,2 Вт / мК для эпоксидной смолы до 2,8 Вт / мК для 20% вес паров выращенных КНФ композита. Эти результаты показывают, что, в отличие от прочности или жесткости, хорошее сцепление с матрицей не является необходимым для достижения высокой теплопроводностью, что делает рецептуре менее критично.
Другие исследователи сосредоточили свое внимание на огнезащитные свойства углеродных нановолокон в термопластичных материалов. Композиты загружены углеродных нановолокон и подвергаются пламени выставлена задержка и низкий пик тепловыделения ставкам, более низким уровнем выбросов дыма, и ни капли или объединение расплавленного полимера.
Ссылки описании производительности УТС как добавка огнезащитного состава в полимерных композиционных материалов можно ознакомиться на НИСТ (Национальный институт стандартов и технологий) на сайте:
CNFs в эластичных пенополиуретанов
CNFs в Глина Пены
CNFs Cut воспламеняемости мягкой мебели
.jpg)
Рисунок 4. Расширенные Самозатухание Огонь CNFs против талька и глины. Используется с разрешения NIST: Полимер для передовых технологий, июнь 2008 г.
Учитывая, что графит имеет низкий коэффициент теплового расширения, полимерные композиционные материалы загружаются с углеродные нановолокна были не только ожидал, но как было показано, имеют существенно более низкие коэффициенты теплового расширения, чем аккуратные матрицы.
.jpg)
Рисунок 5. График, чтобы показать снижение коэффициента теплового exapansion (КТОС) 15 об% КНФ композитных против аккуратной полимерного материала.
О Sigma Aldrich
Sigma-Aldrich ® является одной из ведущих высокотехнологичных компаний. Благодаря нашим материалам химии центров передового опыта в области исследований и производства мы разрабатываем передовые, позволяя материалы для микро / наноэлектронике, альтернативной энергии, отображение / оптоэлектроники, нанотехнологий и связанных с ними материаловедения и инженерных приложений. Специальности включают ALD прекурсоров, ультра-высокой чистоты неорганических галогенидов, материалов топливных элементов, электронных классов красителей, специальных мономеров и цГМФ класса полимеров.
.gif)
Источник: Sigma Aldrich
Для получения дополнительной информации на этот источник пожалуйста, посетите Sigma Aldrich