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The Fabrication and Properties of a Bendable High-Temperature Resistance Conductive Pitch-Based Carbon/CNT Film Nanocomposite

机译：可弯曲的高温电阻导电沥青基碳/ CNT薄膜纳米复合材料的制造与性能

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This paper fabricates a carbon nanotube (CNT ) film-reinforced mesophase pitch-based carbon (CNTF/MPC) nanocomposite by using a hot-pressing carbonization method. During the carbonization, the stacked aromatic layers tended to rearrange into amorphous carbon, and subsequently generated crystalline carbon in the matrix. The continuous entangled CNT networks were efficiently densified by the carbon matrix though optimized external pressure to obtain the high-performance nanocomposites. The CNTF/MPC@1300 displayed a stable electrical conductivity up to 841 S/cm at RT-150 °C. Its thermal conductivity in the thickness direction was 1.89 W/m∙K, an order of magnitude higher than that of CNT film. Moreover, CNTF/MPC@1300 showed a mass retention of 99.3% at 1000 °C. Its tensile strength was 2.6 times the CNT film and the tensile modulus was two orders of magnitude higher. Though the CNTF/MPC nanocomposites exhibited brittle tensile failure mode, they resisted cyclic bending without damage. The results demonstrate that the CNTF/MPC nanocomposite has potential application in multi-functional temperature resistance aerospace structures.
机译：本文通过使用热压碳化法制造碳纳米管（CNT）薄膜增强的中间相沥青基碳（CNTF / MPC）纳米复合材料。在碳化期间，堆叠的芳族层倾向于重新排列成无定形碳，随后在基质中产生晶体碳。通过碳矩阵有效地致密化的连续缠绕的CNT网络，尽管优化的外部压力以获得高性能纳米复合材料。 CNTF / MPC @ 1300在室温-150°C下显示稳定的电导率，可达841 s / cm。其在厚度方向上的导热率为1.89W /m≥K，比CNT膜高的数量级。此外，CNTF / MPC @ 1300显示质量保留为1000℃，99.3％。其拉伸强度为CNT膜的2.6倍，拉伸模量高出两个数量级。尽管CNTF / MPC纳米复合材料表现出脆性拉伸失效模式，但它们抵抗循环弯曲而不会损坏。结果表明，CNTF / MPC纳米复合材料在多功能耐温航空航天结构中具有潜在的应用。

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