王 丽
(华南理工大学广州汽车学院, 广东 广州 510800)
19世纪末,人们在研究类热解时,发现在催化剂表面生成物中混有极小的纤维状物质,这是纳米碳纤维(CNFS)的最早发现.20世纪90年代S. Iijima发现纳米碳管以后,人们才开始有目的地合成纳米碳纤维,其质量轻、厚度薄、韧性好、强度大、导电性强、低密度、宽频带的多功能特性受到了极大关注.通过几十年的发展,CNFS的研究已越来越广泛,且技术也越来越完善,制备的性能也越来越好,应用也越来越广泛.
制备螺旋CNFS的方法采用化学气相沉积法(CVD法),该方法主要以低碳烃化合物乙炔(C2H2)为碳源,含硫化合物为生长促进剂,Ni为催化剂,H2和Ar为载气,石英舟作基片.CVD法有以下几个优点:
(1)设备简单:无须高真空和高温加热设备,优化了实验装置,有利于实验的快速进行.
(2)成本较低,可就地取材.
(3)用途广泛:我们制备的螺旋纳米碳纤维用途是很广泛的.如用于电磁信息发射,可防止信息泄露,避免政治、经济、国防、科技等方面因信息泄露而造成的损失.
设备组装好后制备CNFS,要使石英管内源源不断地供应气体,而又不使气体压强过大影响实验结果,则应使流入反应管内的气体量与流出的气体量保持平衡.不同工艺条件制备的CNFS其性能如表1所示.
纳米碳纤维的形貌(特别是直径)和微观结构对其物理、化学性质有着极大的影响,在不同的制备方法和工艺条件下可以得到各种不同形貌和微观……