Изменение физико-химических свойств углеродных волокон в процессе бромирования
Диссертация
Показано, что основные экспериментальные данные для бромированных углеродных волокон объясняются изменениями структуры и электронной структуры волокна, происходящими при введением брома. Найдено, что значение удельного электрического сопротивления УВ в результате бромирования уменьшилось в 7 раз: от 1.19мОм-см до 0.17м0м-см. Установлено, что во время бромирования в волокне происходят 3 процесса… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Получение углеродных волокон
- 1. 2. Строение углеродных волокон
- 1. 2. 1. Модели структуры углеродных волокон
- 1. 2. 2. Рентгенографическое исследование структуры углеродных волокон
- 1. 2. 3. Интеркалирование графитированных волокон
- 1. 2. 4. Изучение структуры исходных и интеркалированных углеродных волокон методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и ИК-спектроскопии. У
- 1. 3. Электрофизические свойства углеродных волокон
- 1. 4. Исследование углеродных волокон методом термогравиметрического анализа
- Глава 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 2. 1. Характеристика исходного сырья и получение бромированных волокон. Подготовка образцов к исследованию
- 2. 2. Измерение темновой проводимости пековых углеродных волокон в диапазоне температур 10 -300К
- 2. 3. Измерение веса пековых углеродных волокон
- 2. 4. Термогравиметрический анализ исходных и бромированных пековых углеродных волокон
- 2. 5. Рентгеноструктурный анализ исходных и бромированных пековых углеродных волокон
- 2. 6. Регистрация спектров комбинационного рассеяния света и ИК-спектров в спектральной области 100 — 3200 см"
- Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА БРОМИРОВАНИЯ ПЕКОВЫХ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН
- 3. 1. Темновая проводимость и изменение веса пековых углеродных волокон
- 3. 2. Спектры микро-спектроскопии КРС и ИК-спектроскопии исходных и бромированных пековых углеродных волокон
- 3. 3. Термогравиметрический анализ пековых углеродных волокон
- 3. 3. 1. Термогравиметрический анализ исходных и бромированных в течение 2 -144 часов пековых углеродных волокон в инертной и окислительной атмосфере
- 3. 3. 2. Расчет кинетических параметров процесса дебромирования
- 3. 4. Рентгенографическое исследование исходных и бромированных в течение 2 — 120 часов пековых углеродных волокон
- Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЗМА БРОМИРОВАНИЯ ПЕКОВЫХ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- А. А. Конкин, Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы, М., Химия, 1974.
- Углеродные волокна и углекомпозиты, Под ред. Э. М. Фитцера, М., Наука, 1988
- J. R. Gaier, М. Е. Slabe, N. Shaffer, Carbon, 1988, V. 26, N. 3, P. 381
- M. S. Dresselhaus, M. Endo in Graphite Intercalation Compounds II: Transport and Electronic Properties, (eds. H. Zabel, S. A. Solin), Springer Series in Materials Science, 1992, V. 18
- C. T. Ho, D. D. L Chung, Carbon, 1990, V. 28, P. 825.
- С. T. Ho, D. D. L. Chung, Carbon, 1989, V. 27, P. 603.
- С. T. Ho, D. D. L. Chung, Carbon, 1990, V. 28, P. 831.
- J. M. Chiou, С. T. Ho, D. D. L. Chung, Carbon, 1989, V. 27, N. 2, P. 227.
- С. T. Ho, D. D. L. Chung, Carbon, 1990, V. 28, N. 6, P. 815
- С. t: Ho, D. D. L. Chung, Carbon, 1990, V. 28, P. 521.
- J. R. Gaier, D. A. Jaworske, Synth. Met., 1985, V. 12, P. 525.
- J. R. Gaier, Synth. Met., 1987, V. 22, P. 15.
- J. R. Gaier, Synth. Met., 1989, V. 34, P. 745
- D. A. Jaworske, J. R. Gaier, C. Maciag, M. E. Slabe, 1987, V. 25, «N. 6, P. 779
- R. B. Mathur, O. P. Bahl, A. Kannan, S. Flandrois, A. Marchand, V. Gupta, Carbon, 1996, V. 34, N. 10, P.1215
- V. Gupta, R. B. Mathur, O.P.Bahl, A. Marchand, S. Flandrois, Carbon, 1995, V. 33, N. 11, P. 1633
- C.-C. Hung, Carbon, 1995, V. 33, N. 3, P. 309
- M. Endo, H. Yamanashi, G. L. Doll, M. S. Dresselhaus, Appl. Phys., 1988, V. 64, P. 2995.
- D. D. Edie, Carbon, 1998, V. 36, N. 4, P. 345
- P. M. Левит, Электропроводящие химические волокна, М., Химия, 1986
- К. Azami, S. Yamamoto, Т. Yokono, Y. Sanada, Carbon, 1991, V. 29, P.943
- В. И. Касаточкин, В кн.: Структурная химия углерода и углей, М., Наука, 1969
- В. И. Касаточкин, Изв. АН СССР, ОТН, 1951, Т. 9, С. 1321
- К. Е. Перепелкин, Структура и свойства волокон, М., Химия, 1985
- А. А. Конкин, Г. И. Кудрявцев, А. М. Щетинин и др., Термо-, жаростойкие и негорючие вололкна, Под ред. А. А. Конкина, М., Химия, 1978
- Р. М. Левит, Высокомол. соед., 1978, сер.Б. Т.20, № 4, С. 287.
- Ю. М. Королев, Хим. тв.топл./1995>№ 5? С. 99
- М. S Dresselhaus, G. Dresselhaus, R. Sugihara, I. L. Spain, H. A. Goldberg, Graphite Fibers and Filaments, V.5 of Springer Proceeding in Materials Science, Springer, Berlin, 1988.
- S. S. Mohindar, A. S. Pavlovic, Carbon, 1993, V. 31, N.4, P. 557.
- А. Ф. Луковников, Ю. M. Королев, Г. С. Голован, Хим. тв. топл., 1996, № 5. С. 3
- М. Endo, С. Kim, Т. Karaki, Т. Kasai., М. J. Matthews, S. D. М. Brown, М. Dresselhaus, Т. Tamaki, Y. Nishimura, Carbon,. 1998, V. 36, N. И, P. 1633.
- N. Zs. Selyakow, Phys., 1925, V.31, P. 439
- В. E. Warren, Phys. Rev., 1941, V. 59, P.693
- С. А. Куприянов, Электронный парамагнитный резонанс в турбостратных УМ с примесными структурными дефектами, Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук, 1997
- R. Е. Franklin, Acta Cryst., 1951, V. 4, P. 423
- A. Pacault, In Chemistiy and Physics of Carbon (Ed. by P. L. Walker, Jr.), 1971, V. 7, Marcel Dekker, New York.
- M Tagiri, J. Japan. Assoc. Min. Petr. Geol., 1981. V.76, P.345
- И. H Ермоленко, И. П. Люблинер, Н. В. Гулько, Элементосодержащие угольные волокнистые материалы, Минск, Наука и техника, 1982
- Р. М. Левит, В. Г. Райкин Углеродные волокна и волокнистые материалы с регулируемыми электрофизическими свойствами и изделия на их основе. Обзорн. информ. Сер.: Пром. хим. волокон. М., НИИТЭХИМ, 1978
- Y. Huang, R. J. Young, J. Mater. Sei., 1994, V. 29, P. 4027
- P. Kwizera, M. S. Dresselhaus, D. R. Uhlmann, J. S. Perkins, C. R. Desper, Carbon, 1982, V. 20, N. 5, P. 387
- A. Takaku, M. Shioya, J. Mater. Sei., V. 1090, N. 25, P. 4873
- M. Endo, H. Yamanashi, G. L. Doll, M. S. Dresselhaus, J. Appl. Phys. 1988., V. 64, N. 6- P. 2995
- M. Endo, C. Kim, T. Karaki, T. Tamaki, Y. Nishimura, M. J. Matthews, S. D. M. Brown, M. S. Dresselhaus, Phys. Rev. B, 1998, V.58, N.14, P.8991.
- Y. Huang, R. J. Yong, Carbon, 1995, V.33, N. 2, P. 97.
- J. Mittal, M. Inagaki, Synth. Met., 1999, V. 99, P. Ill
- Y. Korai, S.-H. Hong, I. Mochida, Carbon, 1999, V. 37, P. 203
- T. Hamada, M. Furuyama, Y. Sajiki, T. Tomioka, M. Endo, J. Mater. Res., 1990, V. 5, N. 3, P. 570.
- A. M. Rao, A. W. P. Fung, M. S. Dresselhaus, M. Endo, J. Mater. Res., 1992, V. 7, N. 7, P. 1788.
- J. StamatofF, H. Goldberg, I. Kalnin, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1983, V. 20, P. 57
- M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1994, V. 244, P. 1
- M. S. Dresselhaus in Annu. Rev. Mater. Sei. (Eds. by C. J. Summers, E. N. Kaufmann, J. A. Giordmaine, J. B. Wachtman, JR.), 1997, V.27, P.l.
- H. P. Boehm, R. Setton, E. Stumpp, Carbon, 1986, V. 24, N. 2, P. 241
- M. S. Dresselhaus in Intercalation in Layered Materials,(ed. by M. S. Dresselhaus), NATO Asi Series, Series B, Physics, 1987, V.148
- M. S. Dresselhaus in Graphite Intercalation Compounds I: Structure and Dynamics (eds: H. Zabel, S. A. Solin), Springer Series in Materials Science, 1990, V. 14.
- H. Zabel, P. C. Chow, Comments Cond. Mat. Phys., 1986, V. 12, N. 5, P. 225.
- J. R. Gaier, IEEETrans. Electromagnetic Capability, 1992, V.34, N. 351
- M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus in Light Scattering in Solids III (M. Cardona, G. Guntherodt, eds.), V. 51, Topics in Applied Physics, Springer Verlag, Berlin, 1982.
- J. L. Figueiredo, Carbon Fibers, Filaments, and Composites (NATO Asi Series, Series C, Mathematical and Physical Sciences, 1990, V. 177.
- K. K. Mani, R. Rumani, Phys. Rev. B7, 1973, P.4527.
- R. J. Nemanich, G. Lucovsky, S. A. Solin, Solid State Comm., 1977, V. 23, P. 117.
- F. Tuinstra, J. F. Koenig, J. Chem. Phys., 1970, V. 53, P. 1126.
- L. J. Brillson, E. Burstein, A. A. Maradudin, T. Stark, in: Proc. Int. Conf. on Semimetals and Narrow Gap Semiconductors, Dallas, Texas, USA, 1971, P. 187.
- M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, Adv. Phys., 1981, V. 30, P. 139.
- L. J. Brillson, E. Burstein, A. A. Maradudin, T. Stark, in: Physics of Semimetals and Narrow Gap Semiconductors, edited by Carter and Bate, Pergamon, New York, 1971, P. 187
- T. J. Wieting, J. L. Verble, in Electrons and Phonons in Layered Crystal Structures (T. L. Wieting, M. Schluter, eds.), Reidel, Dordrecht, Holland, 1979, V. 3, P.321
- L. Nikiel, P.W. Jagodzinski, Carbon, 1993, V. 31, N. 8, P. 1313.
- D. S. Knight, W.B. White, J. Mater. Res., 1989, V. 4, N. 2, P. 385.
- R. J. Nemanich, S. A. Solin, Phys. Rev. B, 1979, V. 20, N. 2, P. 392.
- J J. Song, D. D. L. Chung, P. C. Eklund, M. S. Dresselhaus, Solid State Comm., 1976, V. 20, P. 1111.
- M. Endo, C. Kim, T. Karaki, Y. Nishimura, M. J. Matthews, S. D. M. Brown, M. S. Dresselhaus, Carbon, 1999, V. 37, P. 561.
- B. S. Elman, M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, E. W. Maby, H. Mazurek, Phys. Rev. B, 1981, V. 24, N. 2, P. 1027.
- M. Endo, T. Koyama, Y. Hishiyama, Japan J. Appl. Phys., 1976, V. 15, P. 2073.
- R. Vuppuladhadium, H. E. Jackson, R. L. C. Wu, J. Appl. Phys., 1995, V. 77, N. 6, P. 2714.
- E. Rzepka, A. Lusson, E. A. Ponomarev, K. Mukhopadhyay, M. Sharon, C. Levy -Clement, Carbon, 1998, V. 36, N. 5−6, P. 587.
- J. N. Rouzand, A. Oberlin, C. Beny Bassez, Thin Solid Films, 1983, V. 105, P.75
- F. Meinardi, A. Paleari, M. Manfredini, P. Milani, Solid State Comm., 1995, V.93, N. 4, P. 335.
- T. C. Chieu, M. S. Dresselhaus, M. Endo, Phys. Rev. B, 1982, V. 26, P. 5867
- P. C. Eklund, N. Kambe, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, Phys. Rev. B, 1978,1. V.18, N.12, P. 7069.
- A. Erbil, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, Phys. Rev. B, 1982, V. 25, N. 8, P. 5451.
- D.D.L. Chung, M. S. Dresselhaus, Physica 89D, 1977, P. 131.
- D. Ghosh, D. D. L. Chung, Mat. Res. Bull., 1983, V. 18, P. 1179.
- S. Higai, S. Mizuno, S. Suzuki, K. Nakao, mol. Cryst. Liq. Cryst., 1998, V. 310, P. 267.
- P. V. Huong, Solid. State Comm., 1993, V. 88, N. l, P.23.
- F. Tebbe, R. Harlow, D. Chase, D. Thorn, G. Campbell, J. Calabrese, N. Herron, R. Yong, E. Wasserman, Science, 1992, V. 256, P.822.
- Г. Герцберг, Спектры двухатомных молекул, М., ИЛ, 1949.
- S. Matsuzaki, Т. Kyoda, Т. Ando, М. Sano, Solid State Commun., 1988, V. 67, P.505.
- M. А. Магрупов, Полупроводниковые пирополимеры, Успехи химии, 1981, Т.50, № 11, С. 2106.
- Т. М.Хренкова., В. И. Касаточкин, Электрофизические свойства переходных форм углерода, В кн.: Структурная химия углерода и углей. М., Наука, 1969, С. 88
- S. Mrozowski,. Zone structure of graphite. Phys. Rev., 1953, V. 92, N 5, P. 1320.
- P. R. Wallace. Band Theory of Graphite. Phys. Rev., 1947, V.71, N 9, P.622.
- F. E. Loebner, Crystalline structure of carbons, Phys. Rev., 1956, V. 102, N 1, P. 46.
- Б. И. Сажин, A. M. Лобанов,-О. С. Романовская и дрт, Электрические свойства полимеров, Под ред. Б. И. Сажина, Л., Химия, 1977
- С. В. Шулепов, Физика углеграфитовых материалов, М., Металлургия, 1972,.
- М. Endo, Н. Yamanashi, A. Sudou, М. S. Dresselhaus, International colloquium on layered compounds Pont-a-mousson Conference, 1988, P. 169
- J. Shioya, H. Matsubara, S. Murakami, Synt. Met., 1986, V. 14, P. 113
- D. Petitjean, M. Lelaurain, A. Herold, G. Furdin, E. McRae, Solid St. Commun., 1993, V. 86, N. 9, P. 535
- M. Endo, M. Shikata, H. touhara, K. Kadono, N. Watanabe, transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan, 105-A, 1985, P. 643
- A. W. P. Fung, M. S. Dresselhaus, M. Endo, Phys. Rev. B, 1993, V. 48, N. 20, P. 14 953.
- M. M. Dejev. I. V. Klimenko, T. S. Zhuravleva, Synt. Met., 1995, V. 71, P. 1769
- И. M. Ермоленко, A. M. Сафонова, Исследование электропроводящих угольных и металлизованных волокон на базе окисленной целлюлозы и ее солей, Весщ АН БССР, Сер. XiM. Навук, 1973, № 1, С.45
- В. С. Папков, Г. Л. Слонимский, Высокомолек. соед., 1966, Т. 8. № 1. С. 80.
- S. Н. Anderson, A. Chung,. D. D. L. Chung, Carbon, 1987, V.25, P. 191.
- К. К. Bardhan, J. С. Wu, J. S. Culik, S. H. Anderson, D. D. L. Chung, Synth. Met., 1980, V. 2,. P. 57.
- V. Gupta, R. B. Mathur, O. P. Bahl, A. Tressaud, S. Flandrois, Synt. Met., 1995, V. 73, P.69.
- С. C. Hung, Carbon, 1995, V. 33, N. 3, P. 309
- P. V. Huong, Solid St. Comm., 1993, V. 88, P. 23.
- L. Reich, D. Levi, Macromol. Rev., 1967, V. 1, P. 174.
- P. Б. Вирник, С. M. Межиковский, Р. М. Асеева, А. А. Берлин, Ю. А. Ершов, Высокомолек. соед., 1971, Т. 13, № 5, С. 1125.
- Е. S. Freeman, В. Carroll, J. Phys. Chem., 1958, V. 62, P. 394
- I. A. Misurkin, T. S. Zhuravleva, V. M. Geskin, V. Gulbinas, S. Pakalnis, V. Butvilos, Phys. Rev. В., 1994, V. 49, P. 7178.