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第 7 期 肖国庆,等: 酚醛树脂热解炭的电磁屏蔽性能 ·1107·
解时 D 峰和 G 峰的峰强度之比 I D /I G 值增大,由于
2[21] ,故酚醛树脂催化热解后热解
非晶碳的 I D /I G∝L a
炭微晶的平面尺寸 L a 增大,加之 G 峰半高宽减小,
可知 FeCl 3 催化剂的加入,使酚醛树脂热解炭的有
序化程度得以提高。当酚醛树脂在 1500 ℃催化热解
时,结合图 6 可知,热解炭结构逐渐转化为晶态石
墨碳,对于晶态石墨碳,I D /I G∝ 1 [22] ,由表 3 可知,
L a
催化热解产物的 I D /I G 值比没有催化剂时的值减小,
即热解炭微晶的平面尺寸 L a 增大,碳的有序化程度
提高,可得 1500 ℃热解时 FeCl 3 催化剂的加入有利
于提高酚醛树脂热解炭的有序化程度。
表 3 酚醛树脂热解产物的拉曼表征
Table 3 Raman characteristics of phenolic resin pyrolytic
products
G 峰
样品 热解温度/℃ I D/I G
1
峰值/cm 半宽高/cm 1
PF 1000 1594 61.1 2.44
图 6 酚醛树脂在 1000(a)、1500 ℃(b)催化热解产物的 PF+ 质量分数 1000 1594 59.2 2.51
0.5% FeCl 3
XRD 谱图 PF 1500 1603 58.2 2.43
Fig. 6 XRD patterns of products by catalytic pyrolysis of PF+ 质量分数
phenolic resin at 1000 ℃ (a) and 1500 ℃ (b) 0.5% FeCl 3 1500 1659 69.9 2.41
图8是酚醛树脂加入0.5 wt%FeCl 3 催化剂在1000 ℃
热解后试样断面的扫描电镜和透射电镜照片。
a、b—SEM 照片;c、d—TEM 照片
图 8 0.5% FeCl 3 掺杂酚醛树脂 1000 ℃热解产物的微观结构
Fig. 8 Microstructure of product obtained by pyrolysis of
图 7 酚醛树脂在 1000(a)、1500 ℃(b)催化热解产物的拉
0.5% FeCl 3 doped phenolic resin at 1000 ℃
曼谱图
Fig. 7 Raman spectra of products by catalytic pyrolysis of 由图 8a、b 可以看到,在酚醛树脂热解炭内原
phenolic resin at 1000 ℃(a) and 1500 ℃(b)
位生成了大量的线状纳米碳结构;根据图 8c、d 可
由图 7 可知,当加入 FeCl 3 催化剂时,均出现 知,线状纳米碳结构的中心部分电子透射率较高、
了碳的特征峰 D 峰和 G 峰,酚醛树脂在 1000 ℃热 密度较低,为中空状态,说明酚醛树脂热解炭中生