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炭黑/芳纶沉析/碳纤维纸的制备及电热性能分析
Fabrication and Analysis of Electric Heating Property of Carbon Black/Aramid Fibrid/ Carbon Fiber-based Paper
投稿时间:2022-01-13  
DOI:10.11980/j.issn.0254-508X.2022.09.001
关键词:  碳纤维纸  电热  湿法造纸工艺
Key Words:carbon fiber-based paper  electric heating  wet-forming process
基金项目:陕西省重点研发计划项目(2021ZDLGY14-05);国家自然科学基金项目(22178211);西安市科技计划项目(2019220114SYS016CG038);陕西省教育厅重点项目(20JY002);浙江省重点研发计划项目(2019C04008)。
作者单位邮编
郭子瞻* 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室 陕西西安710021 710021
贾峰峰 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室 陕西西安710021 710021
董佳玥 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室 陕西西安710021 710021
刘远清 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室 陕西西安710021 710021
汪浩然 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室 陕西西安710021 710021
代曦怡 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室 陕西西安710021 710021
陆赵情 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室 陕西西安710021 710021
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摘要:以碳纤维为电热骨架、炭黑为导电桥梁、芳纶沉析纤维为辅助成形浆料,通过湿法成形工艺制备炭黑/芳纶沉析/碳纤维纸。结果表明,炭黑/芳纶沉析/碳纤维纸(炭黑含量10%、芳纶沉析纤维含量20%、碳纤维含量70%)在固含量15%的酚醛树脂浸渍热压处理后性能最佳,抗张强度1989 kN/m、撕裂度1057 mN、方阻1.5 Ω/□;在8 V电压下,所制备的炭黑/芳纶沉析/碳纤维纸电加热后表面温度最高可达242.5℃。
Abstract:Using carbon fiber as electric heating skeleton, carbon black as conductive path, and aramid fibrid as auxiliary forming slurry, the carbon black/aramid fibrid/carbon fiber-based paper was fabricated via wet-forming process. The results showed that the paper comprising of 10% carbon black, 20% aramid fibrid, and 70% carbon fiber after impregnated with 15% phenolic resin and hot-press exhibited the best comprehensive performance. The tensile strength, tearing strength, and sheet resistance of the paper reached 1989 kN/m, 1057 mN, and 1.5 Ω/□, respectively. With supplied voltage of 8 V, the highest surface temperature of the paper after electric heating could reach 242.5℃.
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