多元碳系导电网络的构建及其应用

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1、＾—變＾士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮｇ＾＾？论文题目：多元碳系导电网络的构建及其应用：国内图书分类号：０４６９密级公开国际图书分类号：５３西南交通大学研究生学位论文多元碳系导电网络的构建及其应用：年级ｚｍ：蒋雪姓名申请学位级别：工程硕士：材料工程专业指导老师：江奇教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：０４６９Ｕ：．Ｄ．Ｃ５３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓ

2、ｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＰＥＲＰＡＲＡＴＩＯＮＯＦＭＵＬＴＩＰＬＥＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥＣＡＲＢＯＮＮＥＴＡＮＤＴＨＥＩＲＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＪｉａｎＸｕｅｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｅｃｉａｌｉｔ：ＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒ．ｎｉ：ＰｒｏｆＪｉａｐｇＱＭａ２０１５ｙ，本论文受以下项目的资助：国

3、家杰出青年科学基金资助项目（５０５８８２０１）国家自然科学基金资助项目（５０９０７０５６）－四川省成都市科技惠民技术研发资助项目（２０１４－ＨＭ０－１０００７３ＳＦ）－０７四川省科技创新苗子工程资助项目（２０１４１）四川省科技创新苗子工程资助项目（２０１２ＺＺ０６４）特此表示感谢！西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以

4、将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。＂＂（请在以上方框内打ａ／）、学位论文作者签名指导老师签名：？日期：、日期：７＾…厂ＭＳ也ｌｉ西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：论文对碳纳米纤维（ＣＮＦ）、碳纳米管（ＣＮＴ）、石墨稀（Ｇ）等与其他材料的复合及其性能展开讨论，运用静电纺丝法、粉

5、末冶金法制备的多元碳系导电网络，并将其应用在电化学超级电容器（ＥＳＣ）和受电弓滑板领域中，采用相应的表征方法分别测试相关性能。在理论的指引和实验的验证下，实验结果表明制备出的二元和三元碳系导电网络应用在ＥＳＣ中具有优良的电化学储能性能，四元碳系导电网络应用在受电弓滑板材料中具有优良的摩擦磨损性能。具体的工作和贡献有以下几点：１．通过静电纺丝法制备碳纳米纤维／碳纳米管二元碳系导电薄膜（ＣＮＦ／ＣＮＴＦ），在此基础上采用化学气相沉积法二次生长ＣＮＴ得到碳纳米纤维／碳纳米管二元碳系导电网络（

6、ＣＮＦ／ＣＮＴＮ）。其中，得到的ＣＮＦ／ＣＮＴＮ具有优异的电化学储能性能。２．采用静电纺丝法制备出含催化剂的聚丙稀腈／氧化石墨稀薄膜（ＰＡＮ／ＧＯＦ），与化学气相沉积法结合高温下还原氧化石墨稀（ＧＯ）、生长ＣＮＴ得到碳纳米纤维／碳纳米管／石墨稀三元碳系导电薄膜（ＣＮＦ／ＣＮＴ／ＧＦ）用静电纺丝法制备出聚两炼腈／碳纳米；采管薄膜（ＰＡＮ／ＣＮＴＦ），预氧化处理后浸渍ＧＯ溶液，高温下还原覆盖在薄膜表面的Ｇ０，得到碳纳米纤维／碳纳米管／石墨稀三元碳系导电网络（ＣＮＦ／ＣＮＴ／ＧＮ）。其中，得到的

7、ＣＮＦ／ＣＮＴ／ＧＮ具有优异的电化学储能性能。３．通过粉末冶金法将石墨、ＣＮＴ、Ｔｉ３ＳｉＣ２与电解铜粉按照不同比例制成的四元碳系导电网络，采用分析形貌、物理性能、力学性能、摩擦磨损性能、离线电弧能量等表征测试判断其作为受电弓滑板材料的性能优劣。经测试，粉末表面镀铜后的性能更好，并且在在石墨０％、ＣＮＴ的质量分数分别为１时整体性能最佳。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研

8、究成果，。对本文的研究做出贡献的个人和集体均己在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：＾ｉｓ、ｓ“§．西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要碳纳米管（ＣＮＴ）、石墨稀（Ｇ）、碳纳米纤维（ＣＮＦ）由于其具有比表面积大、导电性好、性能稳定、质轻等诸多特点，在科学研究和生产领域中都被广泛地推广与应