摘要这项研究的目的是为任何量热法制造一种新型的温度传感器。引入了一种新的混合溶液方法,以制备聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米管纳米复合样品,其重量百分比为0.05、0.1、0.1、0.28、1和2的MWCNT。为了证明包含在聚合物基质中的分散状态,应用了SEM分析。另外,进行了XRD和拉曼光谱分析。在包含的约0.28重量%的情况下,研究并实现了电渗透阈值。最后,从室温到〜100ºC的样品测量样品的电阻。因此,对于大多数纳米复合材料样品,在T g之前和之后观察到正温系数和负温度系数效应。在20-50ºC下实现了电阻 - 温度曲线的最佳线性响应,该曲线使用二阶拟合曲线可以用来将T0〜70ºC用光。结果表明,在渗透阈值附近的聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料可以用作量热法的温度传感器。关键字:温度传感器,量热法,电渗透阈值,聚苯乙烯/MWCNT纳米复合材料,电阻。1。在过去的二十年中,由于纳米填充剂(例如碳纳米管(CNT))增强的聚合物材料(CNTS)吸引了科学和工业社区的广泛关注。CNT是聚合物基质的理想增强填充剂,因为它们的纳米尺寸,高纵横比,更重要的是它们出色的机械强度,电气和导热率[1]。聚合物-CNT纳米复合材料在柔性电池,太阳能电池,抗固定器件,电磁干扰屏蔽,辐射屏蔽和电池,超电容器,超电容器,压电电气传感器,温度传感器和辐射传感器[2-11]中具有巨大的潜在应用[2-11]。
抗静电材料2、电磁屏蔽3、压阻传感器4和形状记忆聚合物(SMP)材料。5,6聚合物和CNT的纳米复合材料的电导率随着纳米填料含量的增加而急剧增加,超过渗透阈值,该阈值被描述为在3D空间中形成互连接触导电网络的临界值。此外,通过加入CNT,聚合物的绝缘体-导体转变可以在低渗透阈值下实现,这取决于CNT的排列程度和单个CNT的均匀空间分布。尽管如此,由于纳米管之间的范德华相互作用引起的高电子离域性,MWCNT倾向于在液体或固体介质中形成团聚体和束。
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摘要本研究研究了用多壁碳纳米管(MWCNT)加强热塑性聚氨酯(TPU)复合材料的机械性能,以在运动保护齿轮中应用。目标是(1)系统地评估MWCNT载荷水平和对齐对拉伸,压缩,硬度和影响特性的影响; (2)确定用于平衡增强的最佳MWCNT含量范围; (3)探索可扩展的制造方法。MWCNT/TPU复合材料具有0.5-4 wt%的负载,通过溶液混合和压缩成型预先折扣。机械测试显示出显着改善,有62 MPa拉伸强度(+19%),507 MPa模量(+23%)和1-4 wt%MWCNT的撞击能量吸收增加10%。MWCNT对齐进一步增强了性能,而高于2 wt%的负载显示一些封闭。微结构表征证明了良好的MWCNT分散和界面键合。结果表明,低MWCNT添加可以大大提高TPU的强度,刚度和撞击性。这表明开发了具有改善能量吸收和硬脑膜功能的头盔和垫子(例如头盔和垫子)的高级,轻巧的运动保护设备的巨大潜力。未来的工作将着重于针对特定齿轮应用的复合处理和设计。
开发了一种新方法来制造 Fe3O4 修饰的多壁碳纳米管 (MWCNT),用于电化学超级电容器负极储能。在 MWCNT 存在下合成 Fe3O4,并使用各种阳离子和阴离子多环芳烃分散剂进行分散。通过比较使用不同分散剂获得的实验结果,可以深入了解分散剂分子的化学结构对 Fe3O4-MWCNT 材料微观结构的影响。研究发现,分散剂的带正电基团和螯合儿茶酚配体有利于形成团聚性较低的 Fe3O4 修饰的 MWCNT。使用不同分散剂制备的 Fe3O4-MWCNT 材料用于制造质量负载为 40 mg cm −2 的电极。使用阳离子天青蓝染料作为分散剂制备的 Fe 3 O 4 修饰 MWCNT 在 0.5 M Na 2 SO 4 电解液中获得了最高电容。使用 FeOOH 作为添加剂获得了改进的循环伏安曲线。基于 Fe 3 O 4 修饰 MWCNT 负极和 MnO 2 -MWCNT 正极制造并测试了非对称器件。
本研究探索了用多壁碳纳米管 (MWCNT) 增强的聚乳酸 (PLA) 复合材料的机械性能,重点研究了它们在三角形、倾斜和弯曲支架几何形状中的性能。拉伸试验表明,拉伸应力随 MWCNT 浓度增加而增加,最高可达 3 wt.%,但在 5 wt.% 时降低。较低浓度下机械性能的提高归因于 PLA 基质内 CNT 的均匀分散,从而促进了有效的负载传递。相反,在 5 wt.% 时,MWCNT 团聚会破坏基质的连续性,导致机械性能下降。CNT 与负载方向的对齐会显著影响性能,0° 打印角度由于优化的负载传递而产生更高的拉伸强度。支架的几何结构进一步影响挠度行为;观察到最大挠度随着 MWCNT 含量的增加而降低,特别是在 3 wt.% 时,但在 5 wt.% 时略有增加,表明由于聚集导致刚度降低。这项工作强调了 CNT 浓度和几何设计在优化 PLA/MWCNT 复合材料的机械特性中的重要性;揭示了改变几何形状如何影响应力分布对整体性能的影响。
相变材料(PCM)是应对可再生能源间歇性的有希望的灵丹妙药,但其热性能受到低导热率(TC)的限制。这项开创性的工作研究了有机PCM富集的表面修饰和未修饰的多壁碳纳米管(MWCNT)对低温热储能(TES)应用的潜力。在25°C下,功能化和未官能化的MWCNT增强了PCM的增强,分别增强了158%和147%的TC,但在25°C时48 h降低了48 h的TC值在48 h时下降了52.5%,而MWCNT PCM的TC值则在25°C时降低了52.5%。对多达200个热循环的DSC分析证实,表面修饰和未修饰的MWCNT对纳米增强PCM的峰值熔化和冷却温度没有重大影响,尽管在熔融和结晶中分别在融化和结晶中分别略有下降7.5%和7.7%,但在包含的融化和结晶中均在融化和结晶中均具有功能。此外,功能化的MWCNT掺入PCM已导致特定的热容量增加23%,最佳熔融焓值为229.7 J/g。此外,使用这些纳米增强PCM的PCM,没有超冷,没有相位分离和较小的相变温度。最后,在FT-IR光谱中未看到纳米PCM的化学相互作用,并且均掺入了功能化和未经处理的MWCNT。很明显,基于MWCNT的功能化PCM具有更好的热稳定性,它为改善建筑物中的热量存储和管理能力提供了有希望的替代方案,有助于维持能力和节能的建筑物设计。
纸张出版日期:2024年6月15日摘要 - 机械能是一种多功能且易于使用的绿色能源,越来越多地通过创新的柔性压电纳米生成器(F-PNG)来供电小型设备。这些设备使用轻巧的材料(例如钛酸钡(BATIO3),聚二甲基硅氧烷(PDMS)和多壁碳纳米管(MWCNTS)将机械能转换为电力。在此设计中,将BATIO3纳米颗粒嵌入了带有PDM和MWCNT的复合膜中,并夹在两个铜电极之间。为这项研究合成的Batio3/PDMS/MWCNT复合PENGS通过周期性的循环打击产生约8V的输出电压。这与没有MWCNT掺杂的PENG相比,这一增加约为16%。此外,在最佳MWCNT wt。%处的短路电流在约5.22 µA处峰值。可以通过0.1μF的储能电容器有效捕获产生的电能,然后将其用于为两个商用红色LED供电。这些发现表明,BATIO3/PDMS/MWCNT复合材料作为无铅压电纳米生成剂具有重要的希望。索引术语 - 柔性压电纳米生成器,机械能,能量收集,钛酸钡(BATIO3),聚二甲基硅氧烷(PDMS),多壁碳纳米管(MWCNTS)。
摘要基于碳纳米 - 互连进行比较无线电频率(RF)和串扰分析,该互连是基于有效的π-类型等效的多壁碳纳米管(MWCNT)和堆叠的多层含量nanoribbons(MWCNTS)和堆叠的多层含量的nanoribbons(mwcnts)。使用HSPICE在14 nm节点处使用HSPICE进行全局级纳米互连提取。RF性能,而串扰性能是根据串扰诱导的延迟和平均功耗来分析的。与CU,纳米管和MWCNT相比,皮肤深度的结果表明,对于ASF 5掺杂的Zag ZAG MLGNR,在较高频率下,皮肤深度降解的显着明显影响。转移增益结果明确表明,ASF 5掺杂的MLGNR表现出极好的RF行为,分别显示出比MWCNT和铜(CU)的10倍和20倍的改善。此外,与Cu和MWCNT相比,ASF 5掺杂的MLGNR的3 dB带宽计算表明18.6-和9.7倍倍增强。在ASF 5掺杂的MLGNR的串扰诱导的相位延迟中获得了显着的重新构度,其延迟值比CU和MWCNT的延迟值低84.7%,比60.24%。此外,ASF 5-掺杂的MLGNR呈现最佳能量 - 延迟产品的结果,其值比其CU和MWCNT对应物的98.6%和99.6%的改善,全球长度为1000 µm。
本文介绍了一种经济有效的方法来改善碳纤维增强聚合物 (CFRP) 预浸料复合材料的物理和机械性能,其中合成电纺多壁碳纳米管 (MWCNT)/环氧纳米纤维并将其加入到传统 CFRP 预浸料复合材料的层之间。通过优化的电纺丝工艺成功生产出 MWCNT 取向环氧纳米纤维。纳米纤维直接沉积在预浸料层上以实现改善的粘附性和界面结合,从而增加强度并改善其他机械性能。因此,高应力状态下的层间剪切强度 (ILSS) 和疲劳性能分别提高了 29% 和 27%。几乎看不见的冲击损伤 (BVID) 能量显著增加,最高可达 45%。由于 CFRP 层之间存在高导电性的 MWCNT 网络,热导率和电导率也显著提高。所提出的方法能够在预浸料的层间界面处均匀沉积高含量的 MWCNT,以增强/提高 CFRP 性能,这在以前是无法实现的,因为环氧体系中随机取向的 MWCNT 会导致树脂粘度高。
