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Published on: September 10, 2012
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电聚氨/碳纳米管纳米纤维的热力学表征:一项比较研究
A Shaker1, Amira T Khedewy2, Mohamed A Hassan2
1Mechanical Design and Production Engineering Department, Zagazig University, Zagazig, 44519, Egypt. ashaker810@gmail.com.
Scientific reports
|October 13, 2023
概括
电热塑性聚氨 (TPU) 与多壁碳纳米管 (MWCNTs) 增强了机械性能. 纤维的方向显著影响这些灵活的TPU/MWCNT纳米复合材料的模量和存储模量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 电是一种多功能技术,用于从聚合物中制造超薄的柔性纤维.
- 热塑性聚氨 (TPU) 是一种功能性材料,适用于生产弹性和可装配纤维.
- 结合纳米填充剂,如多壁碳纳米管 (MWCNTs),可以显著改变材料特性.
研究的目的:
- 研究纤维导向和MWCNT添加对电TPU纳米纤维膜的机械和热性能的影响.
- 为了比较随机定向与单向对齐的TPU和TPU/MWCNT纳米纤维结构的性能.
- 评估TPU/MWCNT纳米复合材料在先进材料应用中的潜力.
主要方法:
- 电用于制造TPU和TPU/MWCNT纳米纤维膜.
- 单向和随机对齐的纤维方向的实验比较.
- 机械性能测试包括扬模和动态机械分析 (存储和损失模).
- 热性质分析,包括玻璃过渡温度和热降解行为.
主要成果:
- 纳入MWCNT显著增加了随机定向TPU (3.9到7.5MPa) 的Young模量,并在单向TPU (17.1到18.4MPa) 中略有增加.
- 随机定向的TPU/MWCNT地毯显示,与单向地毯 (119到143MPa) 相比,储能模量大幅增加 (180到614MPa).
- 玻璃过渡温度保持在-60至-20°C之间,热降解不受MWCNTs的显著影响.
结论:
- 纤维导向在通过电生产的TPU/MWCNT纳米复合材料的机械增强中发挥着关键作用.
- 随机定向的TPU/MWCNT地毯在模块和存储模块上表现出卓越的改进.
- 添加MWCNT不会损害TPU矩阵固有的热稳定性.
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