АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1. УГЛЕРОДНОЕ ВОЛОКНО И УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ
(ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР) 5
1.1 Основные сведения об углеродных волокнах 5
1.2 Области применения углеродных волокон 10
1.3 Основные сведения об углеродных нанотрубках 11
1.3.1 Структура нанотрубок 11
1.3.2 Свойства углеродных нанотрубок 21
1.3.3 Получение углеродных нанотрубок 23
1.4 ПРИМЕНЕНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК 35
2. СИНТЕЗ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НА ПОВЕРХНОСТИ
УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ) 70
2.1 Объекты исследования 70
2.2 Методы получения катализаторов и углеродных нанотрубок 70
2.2.1 Метод формирования оксидных пленок на волокне 70
2.2.2 Метод получения углеродных нанотрубок пиролизом ацетилена 71
2.2.3 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УНТ ПИРОЛИЗОМ АЦЕТИЛЕНА 73
2.3 МЕТОД РАСТРОВОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ (РЭМ) 73
2.4 ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА 77
В таблице ниже приведены сводные данные по результатам РЭМ 83
2.4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ВЫВОДЫ 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
ЛИТЕРАТУРА 86
Создание эффективных и высокоэкономичных конструкционных материалов является одной из основных задач современного материаловедения. Наилучшим образом эта задача решается на пути создания композиционных материалов, в которых совместная работа разнородных составляющих дает эффект, равносильный получению нового материала, свойства которого качественно и количественно отличаются от свойств каждого из компонентов.
Одним из таких перспективных композиционных материалов являются композиты, в которых в качестве армирующего наполнителя используются различные наноструктуры. Среди них особое место занимают углеродные нанотрубки (УНТ).
УНТ принадлежат к наиболее перспективным материалам нашего времени и все шире применяются в различных отраслях технологии и техники. Это связано с уникальным сочетанием механических, электрических, магнитных и оптических свойств, проявляемых нанотрубками: сверхпроводимость, высокая устойчивость к механическим нагрузкам, высокая эмиссионная способность и т.д.
В настоящее время появляется все больше данных о влиянии нанотрубок на механические свойства композиционных материалов, полученных на их основе. Работы по созданию и исследованию свойств таких композиционных материалов будут проводиться более широко, если будет налажено массовое производство дешевых бездефектных нанотрубок.
Существует много экспериментальных методик получения УНТ. Но в связи с недостаточной изученностью закономерностей выращивания углеродных нанотрубок их стоимость достаточно высока.
Создание углеродного волокна с добавлением углеродных нанотрубок позволит многократно повысить конструкционные характеристики конструкционных материалов.
Научно-исследовательская работа посвящена исследованию
влиянияразличных условий, а именно, концентрации катализатора и присутствия ПАВ на процесс синтеза углеродных нанотрубок.
1. Сделан обзор литературных данных по строению, свойствам, областям применения и способам получения углеродных волокон и углеродных нанотрубок. Исходя из этих данных, были поставлены следующие задачи:
1) отработать технологию получения углеродных нанотрубок;
2) провести синтез образцов углеродных нанотрубок пиролизом ацетилена с нанесением различных концентраций катализаторов на углеродное волокно;
3) исследовать полученные углеродные материалы методом растровой электронной микроскопии.
2. Проведен синтез образцов УНТ пиролизом ацетилена с варьированием концентраций катализатора и применением ПАВ, так же с условием предварительной очистки волокна методом обжига.
1) Приведены снимки РЭМа полученных образцов.
