高爱君
,
童元建
,
王小谦
,
徐樑华
材料科学与工艺
为优化碳纤维的石墨化工艺，利用拉曼光谱对碳纤维在石墨化过程中的结构变化进行了研究，分析比较了两种碳纤维石墨化进程的异同，结果表明：纤维在高温下发生脱氮与石墨化转变反应，脱氮反应会在石墨微晶中留下分子级空洞，氮原子脱除越多，微晶内空洞越多；石墨化转变促使石墨微晶生长、结构完善，两种纤维氮元素含量不同造成其初始结构不同，氮含量越低，纤维石墨化程度越高，氮原子脱除程度不同引起两种纤维石墨化进程存在差异，热处理温度高于1800℃时，不同初始结构碳纤维中的氮原子都脱除完全，纤维中碳化学结构趋于相同，石墨化进程出现趋同性。
关键词:
碳纤维
,
石墨化
,
趋同
,
拉曼光谱
高爱君
,
罗莎
,
王小谦
,
蓝雁
,
徐樑华
材料科学与工艺
为优化PAN基碳纤维结构,采用AES表征PAN纤维在低温碳化与高温碳化后C,N,O沿纤维径向的分布,并用以阐明预氧化碳化过程径向差异的形成机理.结果表明：预氧丝径向结构不均匀,由外向内氧化程度降低;预氧时物理阻隔与化学阻隔导致径向形成氧浓度梯度,热物理传递与化学反应放热导致径向形成温度梯度.低温碳化时,热物理传递与化学反应放热形成温度梯度加剧了预氧时的径向差异;纤维分3部分,最外层氧含量低,由氧化程度高的预氧皮层外部强烈脱氮脱氧形成,最内层由氧化程度低的预氧芯层转化而成;中间是过渡层,一部分由氧化程度较高的预氧皮层内部少量脱氧脱氮而成,氧含量高,而后过渡到预氧程度低的低含氧量芯部.高碳丝径向组分差异变小,纤维分两部分,外层厚度仅为纤维直径的10%,是碳含量逐渐降低的过渡性皮层,其余部分为组成均一的芯层.
关键词:
碳纤维
,
俄歇电子能谱
,
皮芯
,
预氧化
,
碳化
