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内容大纲
微纳纤维的制备及其应用是科学研究的前沿和热点之一。碳化硅微纳纤维具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、强度高以及载流子迁移速率快等优点，是一种具有广阔应用前景的结构与功能材料。本书较为全面地总结了作者十多年来在碳化硅微纳纤维及其应用方面的研究成果，系统介绍了常规SiC超细纤维、多孔SiC超细纤维、SiC纳米纤维、梯度结构ZrO2/SiC复合超细纤维以及分级结构金属氧化物/SiC超细纤维等系列SiC微纳纤维的制备及其在隔热、传感和催化等方面的应用等内容。
本书可为从事高性能陶瓷和微纳材料教学、科研、产品研发相关人员以及从事功能纤维设计与应用的相关人员提供参考。 -
作者介绍
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目录
丛书序
前言
第1章 绪论
1.1 一维SiC材料简介
1.1.1 SiC的基本性质
1.1.2 一维SiC纳米材料及其制备方法
1.1.3 SiC微纳材料的应用研究
1.2 静电纺丝简介
1.2.1 静电纺丝原理
1.2.2 静电纺丝工艺参数
1.2.3 静电纺丝制备微纳陶瓷纤维
1.3 微纳SiC纤维的应用
1.3.1 传感探测领域的应用
1.3.2 能源环保领域的应用
1.3.3 高性能复合材料领域的应用
参考文献
第2章 静电纺丝制备超细SiC纤维
2.1 纺丝溶液的性质
2.1.1 PCS先驱体的组成结构
2.1.2 溶剂的选择
2.1.3 纺丝溶液的性质
2.2 PCS超细纤维静电纺丝工艺研究
2.2.1 静电纺丝正交实验
2.2.2 最佳实验方案论证
2.3 超细PCS纤维的不熔化
2.3.1 PCS超细纤维的去溶剂化
2.3.2 空气不熔化的化学过程
2.3.3 空气不熔化条件对PCS超细纤维中硅氢反应程度的影响
2.4 超细PCS不熔化纤维的无机化
2.4.1 PCS不熔化纤维的无机化过程分析
2.4.2 超细PCS纤维的烧成过程
2.5 SiC超细纤维的组成结构表征
参考文献
第3章 多级孔结构SiC超细纤维的制备及性能
3.1 引言
3.2 大孔介孔微孔SiC超细纤维的制备
3.2.1 溶剂对纤维孔结构的影响
3.2.2 湿度对纤维直径和孔结构的影响
3.2.3 PCS浓度对纤维孔结构的影响
3.2.4 烧成温度对纤维孔结构的影响
3.3 SiC超细纤维中多级孔结构的形成机制
3.3.1 大孔的形成机制
3.3.2 介孔和微孔的形成机制
3.4 大孔-介孔-微孔SiC超细纤维的性能
3.4.1 高温耐腐蚀性能
3.4.2 亲水亲油性
3.4.3 快速传质性能
参考文献
第4章 模板法制备介孔SiC纳米纤维
4.1 介孔SiC纳米纤维的制备
4.1.1 碳纳米纤维的制备
4.1.2 碳热还原温度对SiC NFs组成和结构的影响
4.1.3 反应时间对SiC NFs组成和结构的影响
4.1.4 不同直径及有序SiC NFs的制备
4.1.5 SiC NFs的合成机制
4.2 介孔SiC纳米纤维的组成调控及其对光催化性能的影响
4.2.1 SiC NFs中自由碳含量的调控
4.2.2 不同碳含量SiC NFs的光催化制氢性能
4.3 介孔 SiC 纳米纤维的光催化产氢机制研究
4.3.1 SiC NFs的亲疏水性能
4.3.2 碳含量对SiC NFs光吸收范围的影响
4.3.3 碳含量对SiC NFs上光生电子和空穴分离效率的影响
4.3.4 溶液pH值对SiC NFs上光生电子和空穴分离效率的影响
参考文献
第5章 共混法制备纳米SiC纤维
5.1 引言
5.2 纳米SiC纤维的制备
5.2.1 助纺聚合物对纤维形貌的影响
5.2.2 表面活性剂对纤维形貌的影响
5.2.3 静电纺丝工艺参数对纤维形貌的影响
5.2.4 热处理工艺对纤维形貌及组成的影响
5.3 纳米SiC纤维的性能
5.3.1 纳米SiC纤维膜的力学性能
5.3.2 纳米SiC纤维的耐高温耐腐蚀性能
5.4 柔性纳米SiC纤维膜的制备
5.4.1 普通陶瓷纳米纤维脆性问题分析及解决方案
5.4.2 SiC纳米纤维脆性问题分析及解决方案
5.4.3 有机盐对纺丝溶液性质的影响
5.4.4 有机盐的引入对纤维形貌的影响
5.4.5 柔性SiC纳米纤维组成结构
5.5 柔性纳米SiC纤维膜的力学性能
5.5.1 柔性纳米SiC纤维膜力学性能
5.5.2 提高纳米SiC纤维力学性能的机制
5.6 柔性纳米SiC纤维膜疏水性能
5.6.1 纤维膜的疏水性能
5.6.2 纤维膜的疏水机制
5.7 柔性纳米SiC纤维的高温氢气气敏性能
5.7.1 纤维的高温氢气气敏性能
5.7.2 纤维的高温氢气气敏机制
5.7.3 自支撑柔性纳米SiC纤维膜的高温氢气气敏性能
5.8 本章小结
参考文献
第6章 中空纳米SiC纤维
6.1 引言
6.1.1 中空纳米SiC纤维构建的意义
6.1.2 中空纳米SiC纤维成型方法
6.2 单针静电纺丝制备中空纳米SiC纤维
6.2.1 分散工艺对纳米SiC纤维形貌的影响
6.2.2 中空纳米SiC纤维的组成与结构
6.3 SiC纳米棒构建的中空纳米SiC纤维的制备
6.3.1 SiC纳米棒构建的中空纳米SiC纤维的制备
6.3.2 HSiC纤维形貌与组成结构
6.3.3 HSiC纤维的形成机制
6.4 Pt/HSiC纤维的制备与组成结构
6.4.1 Pt/HSiC纤维的制备
6.4.2 Pt/HSiC纤维的组成结构
6.5 Pt/HSiC纤维的高温氨气传感性能及机制分析
6.5.1 Pt/HSiC纤维的高温氨气传感性能
6.5.2 Pt/HSiC纤维高温氨气传感机制分析
6.6 本章小结
参考文献
第7章 超细ZrO2/SiC径向梯度复合纤维
7.1 引言
7.2 PCSZ原纤维的制备
7.2.1 PCSZ纺丝溶液的配制
7.2.2 静电纺丝工艺研究
7.3 不熔化及熟化工艺
7.3.1 静电纺丝PCSZ原纤维的红外光谱分析
7.3.2 静电纺丝PCSZ原纤维的不熔化工艺研究
7.3.3 PCSZ原纤维熟化和不熔化工艺研究
7.4 纤维形貌、组成与结构表征
7.4.1 纤维形貌表征
7.4.2 超细ZrO2/SiC纤维组成与结构表征
7.4.3 超细ZrO2/SiC径向梯度纤维组成与结构表征
7.5 纤维耐高温抗氧化和耐碱性能研究
7.5.1 耐高温性能
7.5.2 高温抗氧化性能
7.5.3 耐碱腐蚀性能
7.6 本章小结
参考文献
第8章 分级结构纳米金属氧化物/SiC复合纤维的制备及性能
8.1 分级结构纳米异质结概述
8.1.1 分级结构纳米材料的提出与特点
8.1.2 纳米异质结的结构特点
8.1.3 纤维型分级结构纳米异质结的研究现状
8.2 纳米TiO2和SnO2的研究进展
8.2.1 TiO2的结构与性质
8.2.2 纳米TiO2的制备及应用
8.2.3 SnO2的结构与性质
8.2.4 纳米SnO2的制备及应用
8.3 纳米TiO2/SiC和SnO2/SiC的研究进展
8.3.1 纳米TiO2/SiC的研究现状
8.3.2 纳米SnO2/SiC的制备及应用
8.4 分级结构TiO2纳米棒/SiC复合纤维的制备
8.4.1 反应温度的影响
8.4.2 反应时间的影响
8.4.3 溶液中HCl的浓度的影响
8.4.4 TBT添加量的影响
8.5 分级结构TiO2纳米片/SiC复合纤维的制备
8.5.1 HF质量分数对纳米TiO2形貌的影响
8.5.2 TBT与SiC纤维的质量比对TiO2 NSs分布密集度的影响
8.5.3 超薄TiO2 NSs/SiC复合纤维的制备
8.6 分级结构纳米TiO2@ MMM-SFs复合纤维
8.6.1 分级结构纳米TiO2/MMM-SFs的组成结构表征
8.6.2 TiO2纳米棒和纳米片的水热生长机制分析
8.7 分级结构纳米TiO2@ MMM-SFs复合纤维的性能
8.7.1 气敏性能
8.7.2 光催化性能
8.8 分级结构SnO2 NPCs@ MMM-SFs的制备与性能
8.8.1 分级结构SnO2 NPCs@ MMM-SFs的制备与表征
8.8.2 分级结构SnO2 NPCs@ MMM-SFs的性能
8.9 分级结构SnO2 NSs@ SiC NFs的制备与组成结构表征
8.9.1 分级结构SnO2 NSs@ SiC NFs的制备
8.9.2 分级结构SnO2 NSs@ SiC NFs的组成结构表征
8.10 分级结构SnO2 NSs@ SiC NFs的气敏性能
8.10.1 温度对传感器响应值的影响
8.10.2 响应值与乙醇浓度的相关性
8.10.3 SnO2 NSs@ SiC NFs的响应/恢复性能
8.10.4 SnO2 NSs@ SiC NFs的气敏选择性
8.10.5 SnO2 NSs@ SiC NFs的气敏重现性和长期稳定性
8.11 分级结构SnO2 NSs@ SiC NFs的光催化性能
参考文献
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