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纳米碳纤维以其一维纳米准结构具有许多特殊的性能,在众多领域具有重要的应用。传统的制备方法很难轻易的得到纳米碳纤维,在近20年来,静电纺丝法以其设备简单、操作方便、能够连续制备纳米碳纤维而备受青睐。但是,目前静电纺丝法因其产量低大大限制了其工业化应用。虽然在纳米碳纤维量产方面,许多研究者从改进喷头、完善接收装置方面做出了许多探索,也没有从根本上解决量产的难题。因此,一旦解决静电纺丝法批量化生产问题,纳米纤维的应用将产生大的飞跃。解决量产最直接的方法就是增加喷头的有效射流。本文在单喷头电纺的基础上,采取多喷头圆形分布,对喷头间隔及电压对产量的影响进行实验,解决了溶剂挥发慢的问题。基于ANSYS电场模拟分析结果,分析了喷头间隔减小时产量下降的原因及原丝悬浮缠绕现象。当喷头间隔为12cm及溶剂及时挥发时,多喷头电纺可实现同比例放大。实验制备了长1m、宽35cm、直径为200~250nm之间的PAN纤维毡,其比强度为500.98N·m/kg。对聚丙烯腈原丝纤维毡进行不同温度及升温速率下的预氧化,得到了性能较好的预氧化纤维毡。再在不同的温度下进行碳化,得到了形貌均匀的纳米碳纤维。利用SEM分析比较了不同参数下纤维形貌,采用FT-IR分析、TG-DTA等手段,分析了不同实验参数对预氧化及碳化的影响。对得到的预氧化纤维毡进行力学性能测试,纤维以逐步断裂的形式破坏,得到的预氧化纤维毡比强度为241.9N m/kg,比表面积为8.24m~2/g。在N2气氛下,选择不同的碳化温度得到的碳纤维进行FT-IR分析,温度越高,碳化越完全。在1000℃碳化得到的碳纤维电容性能最优。随着扫描速率的增加(至100mV/s),CV曲线包含的面积越大,大电流可充放电性能较好,且充放电循环10次后稳定性较好。