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Erschienen in: Journal of Materials Science 21/2018

17.07.2018 | Chemical routes to materials

Microstructures and mechanical properties of aligned electrospun carbon nanofibers from binary composites of polyacrylonitrile and polyamic acid

verfasst von: Gaigai Duan, Hong Fang, Chaobo Huang, Shaohua Jiang, Haoqing Hou

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 21/2018

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Abstract

High mechanical performance carbon nanofibers are highly required for the carbon nanofiber-reinforced composites, and it is necessary to develop novel precursors for the preparation of carbon nanofibers. In this work, blends of poly(acrylonitrile-butyl acrylate mono-butyl itaconate) (co-PAN) and polyamic acid (PAA) were electrospun into aligned nanofibers and the nanofibers were converted to carbon nanofibers by thermal imidization, pre-oxidation and high-temperature carbonization. FT-IR spectroscopy was applied to monitor the chemical structures of the nanofibers before and after pre-oxidation. Tensile tests were used to characterize the mechanical properties of electrospun carbon nanofibers (ECNFs). The microstructures of ECNFs were investigated by high-resolution TEM and Raman spectroscopy. The results indicated that the ECNFs derived from blend of co-PAN/PAA with molar ratio of 6/4 and with carbonization temperature of 1400 °C possessed the highest tensile strength of 1212 MPa, which could be attributed to the ordered graphitic structures in ECNFs.

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Literatur
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Zurück zum Zitat Felisberto M, Tzounis L, Sacco L, Stamm M, Candal R, Rubiolo GH, Goyanes S (2017) Carbon nanotubes grown on carbon fiber yarns by a low temperature CVD method: a significant enhancement of the interfacial adhesion between carbon fiber/epoxy matrix hierarchical composites. Compos Commun 3:33–37. https://doi.org/10.1016/j.coco.2016.07.003 CrossRef Felisberto M, Tzounis L, Sacco L, Stamm M, Candal R, Rubiolo GH, Goyanes S (2017) Carbon nanotubes grown on carbon fiber yarns by a low temperature CVD method: a significant enhancement of the interfacial adhesion between carbon fiber/epoxy matrix hierarchical composites. Compos Commun 3:33–37. https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​coco.​2016.​07.​003 CrossRef
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Metadaten
Titel
Microstructures and mechanical properties of aligned electrospun carbon nanofibers from binary composites of polyacrylonitrile and polyamic acid
verfasst von
Gaigai Duan
Hong Fang
Chaobo Huang
Shaohua Jiang
Haoqing Hou
Publikationsdatum
17.07.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 21/2018
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-018-2700-y

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