Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Макроволокнистые материалы 11
1.1.1. Углеродное волокно 12
1.1.2. Стеклянное волокно 13
1.1.3. Базальтовое волокно 15
1.2. Модифицирование макроволокнистых материалов 16
1.2.1. Окислительные методы обработки поверхности 17
1.2.2. Методы обработки, основанные на нанесении покрытий
1.3. Наномодифицирование макрообъектов 50
1.4. Заключение к литературному обзору и постановка задачи 52
Глава 2. Экспериментальная часть 56
2.1. Реактивы и материалы 56
2.2. Оборудование
2.2.1. Конструкция реактора с весами Мак-Бена 57
2.2.2. Конструкция реактора роторного типа 58
2.3. Методика эксперимента 58
2.3.1. Методика нанесения катализатора 58
2.3.2. Методика исследования кинетических закономерностей роста углеродных наноструктур 60
2.3.3. Методика получения укрупнённых партий углерод-углеродных и углерод-минеральных гибридных систем 61
2.3.4. Методика создания композиционных материалов с трубным полиэтиленом 61
2.3.5. Методика создания композиционных материалов с бутадиен-нитрильными резинами 62
2.3.6. Методика создания композиционных материалов с политетрафторэтиленом 63
2.4. Физико-химические методы анализа 63
2.5. Исследование физико-механических характеристик армированных полимеров 66
2.6. Каталитические испытания 67
Глава 3. Разработка метода наномодифицирования углеродных и минеральных макроволокон 68
3.1. Нанесение катализатора на углеродные волокна 69
3.1.1. Нанесение активного компонента пропиткой по влагоёмкости нитратом никеля 69
3.1.2. Нанесение АК альтернативными методами 72
3.2. Изучение кинетических закономерностей процесса роста УНВ 75
3.2.1. Влияние содержания катализатора 75
3.2.2. Влияние метода нанесения катализатора 77
3.2.3. Влияние типа предшественника углерода 78
3.2.4. Влияние температуры 80
3.2.5. Влияние концентрации водорода и режима активации катализатора 82
3.2.6. Влияние состава катализатора 84
3.3. Изучение морфологических и текстурных характеристик углерод углеродных гибридных систем 87
3.3.1. Влияние выхода на степень покрытия макроволокна 87
3.3.2. Влияние метода нанесения активного компонента 89
3.3.3. Типы роста углеродных наностуктур при модифицировании 91
3.3.4. Влияние состава катализатора и реакционной смеси на структурный тип УНВ 94
3.3.5. Текстурные характеристики углерод-углеродных гибридных систем 99
3.4. Апробация метода для модифицирования различных изделий на основе углеродной фибры 101
3.5. Разработка метода модифицирования минеральных волокон 104
3.5.1. Нанесение активного компонента на минеральные волокна 104
3.5.2. Особенности разложения углеводородного сырья на минеральных волокнах 107
3.5.3. Нанесение катализатора на кремнезёмную ткань методом ПСТ 109
3.6. Исследование прочности закрепления УНВ на поверхности МВ 113
Заключение к главе 3 118
Глава 4. Исследование гибридных систем УНВ/МВ в модифицировании композиционных материалов и каталитических приложениях 120
4.1. Апробация метода модифицирования для синтеза укрупнённых партий углерод-углеродных и углерод-минеральных материалов 121
4.2. Исследование гибридных систем УНВ/МВ в модифицировании композиционных материалов
4.2.1. Армирование трубного полиэтилена углерод-углеродными гибридными материалами 125
4.2.2. Армирование трубного полиэтилена углерод-минеральными гибридными материалами 133
4.2.3. Армирование тетрафторэтилена углерод-углеродными гибридными материалами 135
4.2.4. Модифицирование бутадиен-нитрильных резин БНКС-18АН углерод-углеродными гибридными материалами 139
4.3. Исследование углерод-углеродных гибридных материалов в модельной
реакции дегидрирования этанола 141
4.3.1. Исследование углерод-углеродных композитов в качестве носителя катализатора 142
4.3.2. Исследование каталитической активности гибридных систем 146
Заключение к главе 4 155
Заключение 157
Выводы 159
Список опубликованных работ 161
Использованные источники 162
