【原】《Carbon》杂志 碳纤维相关文章汇总

《Carbon》杂志最新一期

第200期 

碳纤维相关文章汇总

《Carbon》杂志是一个国际多学科平台，

涵盖碳材料领域的科学进展，

是国际碳材料领域顶级期刊，

2022年期刊影响因子11.307，

JCR分区Q1。

注：因小编水平有限，中文翻译内容可能存在错误，敬请谅解。中文翻译仅供参考，如需了解文章详细信息，请查看原文。

不同温度下在碳纤维上连续原位生长碳纳米管制备电磁波吸收材料

原文题目：

Continuous in-situ growth of carbon nanotubes on carbon fibers at various temperatures for efficient electromagnetic wave absorption

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文章摘要：

碳纤维（CF）由于其优秀的导电性，很少被认为是一种有前途的电磁波（EMW）吸收剂。然而，本文通过化学气相沉积（CVD）法在不同温度下实现了碳纳米管/碳纤维（CNT/CF）多尺度增强体和微波吸收剂的连续制备。得益于缠绕的碳纳米管、良好的石墨化和结晶性以及令人满意的环氧树脂润湿性，CNTs/CF650及其复合材料显示出优异的拉伸、界面和层间剪切强度。重要的是，CNTs/CF650获得了高性能EMW吸收能力，最小反射损耗（RLmin）仅为−56.11dB在 7.36GHz，并且在1.18mm的超薄厚度下提供3.6GHz的有效吸收带（EAB）。值得注意的是，CNTs/CF700在1.35mm处表现出最宽的EAB（4.2GHz），基本上覆盖了整个Ku波段。优越的RLmin和增强的EAB源于多个异质界面、丰富的缺陷、适当的电子电导率和合理的阻抗匹配的协同效应。因此，这项工作证明了一种简便有效的策略，即开发基于CF的重量轻、厚度薄、强度高的强EMW吸收材料。

原文链接：

https:///10.1016/j.carbon.2022.08.053

图形概要：

基于界面增强剂的碳纤维复合材料层间和电磁干扰屏蔽行为的协同优化

原文题目：

Synergistically optimizing interlaminar and electromagnetic interference shielding behavior of carbon fiber composite based on interfacial reinforcemen

文章摘要：

结构功能集成材料的发展是军事领域的一个重要趋势。如何同时增强碳纤维聚合物材料的界面性能和电磁干扰（EMI）屏蔽性能是目前的主要挑战。本文通过将还原石墨烯氧化物/Fe₃O₄（即RGF）引入环氧树脂中，并与用聚苯胺（PANI）作外壳改性的CF结合，开发了具有优异EMI屏蔽性能的增强碳纤维聚合物材料。层间剪切分析表明，树脂基体中的RGF纳米填料和CF上的均匀PANI壳可有效优化层间剪切行为，因为界面相之间的内聚强度和粘附强度增强。值得注意的是，所得复合材料的层间剪切强度为80.4MPa，比原始CF/环氧复合材料高37.4%。此外，由于RGF优异的电磁波损耗以及独特的交替多层结构，当RGF含量为4.0wt%时，实现了78.5dB的超级EMI屏蔽效率，远高于原始CF/环氧树脂复合材料的34.7dB。优异的层间剪切和EMI屏蔽性能赋予了该复合材料在军事领域的潜在应用，为高性能CF/环氧复合材料的发展提供了新的策略。

原文链接：

https:///10.1016/j.carbon.2022.08.080

图形概要：

电纺含磷木质素纤维制备的高多孔导电功能碳纤维

原文题目：

Highly porous and conductive functional carbon fibers from electrospun phosphorus-containing lignin fibers

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文章摘要：

将热稳定的电纺木质素纤维在500–900进行碳化，然后在1200–1600℃进行高温热处理成功制备功能性碳纤维。研究了制备温度对纤维表面化学、结构顺序、织构性质和电化学行为的影响。在900^◦C获得最大孔隙度。在静电纺丝木质素溶液中添加磷酸缩短了纤维的稳定时间，增加了碳化产率，生成了磷官能团（磷含量高达3wt%），并将碳纤维的BET表面积从840增加到1143 m²g⁻¹。有趣的是，在1600℃的高温度下含磷碳纤维的大部分孔隙得以保存（A_BET=822 m²g⁻¹)。XPS深度剖面分析表明碳化纤维芯中存在还原磷。XRD和TEM分析表明，磷的存在导致了拉斐特层的弯曲，这似乎阻碍了石墨烯层的堆叠，解释了高温热处理后微孔隙的保存。Raman和XRD分析表明，磷的存在不影响微晶的横向生长。因此，磷的存在是热处理后该纤维保持孔隙率，形成导电性的原因。含磷碳纤维的重量电容79 Fg⁻¹，在1200℃处理后重量电容68 Fg⁻¹，电容保持率为63%。 

原文链接：

https:///10.1016/j.carbon.2022.08.050

图形概要:

用于智能久坐和坐姿监测的一种基于MXene/纤维素纳米纤维复合材料的瞬态双型传感器

原文题目：

A transient dual-type sensor based on MXene/cellulose nanofibers composite for intelligent sedentary and sitting postures monitoring

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文章摘要：

久坐和不良坐姿会显着增加人类患心血管疾病和肌肉骨骼疾病的风险。因此，迫切需要通过各类传感器实现久坐和坐姿监测。然而，这些传感器通常是刚性的、不可降解的、灵敏度和感应范围低的，这极大地限制了它们在无缝、环保和实时准确监测方面的实际应用。本文，我们报告了灵活、可降解、瞬态、高灵敏度的 MXene/纤维素纳米纤维 (CNF) 双型传感器，包括压力传感和生物电传感。压力传感采用多层 MXene/CNF (MMC) 作为传感层，具有宽检测范围（0-950 kPa）、高灵敏度（34.6 kPa^-1)、出色的稳定性（3000次循环）、瞬态和可降解性。此外，生物电传感是通过分层的 MXene/CNF (DMC) 传感膜获得的，在高质量的心电图信号记录中表现出高导电、低接触阻抗。此外，借助深度神经网络，可以将双传感器集成到智能健康监测系统中，实现心电图、心率、久坐和坐姿的同步监测。该系统可以实现高精度（>97%）的多用户识别和坐姿识别，与以往的方法相比，在更隐私的健康状态监测方面显示出巨大的潜力。 

原文链接：

https:///10.1016/j.carbon.2022.08.070 

图形概要：