李常清
,
站大川
,
肖阳
,
马晓娜
,
徐樑华
材料热处理学报
采用质量法、扫描电子显微镜(SEM)、体密度测试、元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)及拉曼光谱(Raman)等手段,探究了高温处理过程PAN基碳纤维空隙结构的变化及其原因.结果表明:热处理过程存在组成元素的逸出及由化学变化和结构转化引起的纤维外形尺寸的变化,在其共同作用下,碳纤维的体密度在800 ～ 1500℃范围先增加后减少,在1000℃体密度出现最大值;碳、氢、氧和氮元素的质量减少,碳、氮元素的溢出,造成碳纤维骨架结构的不完整性,形成内部缺陷,且随着温度的升高,碳、氮元素脱除加剧,内部空隙结构增加;由于纤维表面氧含量相对较高,随着温度的升高,纤维表面氧含量脱除量加剧,碳纤维开孔的空隙结构增加,反映在随着温度的升高,碳纤维体密度和表观体密度的差异增大.
关键词:
聚丙烯腈碳纤维
,
石墨微晶结构
,
体密度
,
空隙结构
林治涛
,
朱波
,
林雪
,
谢奔
,
昊益民
,
王强
功能材料
在聚丙烯腈基碳纤维原丝纺丝过程中,在干燥致密化之前使用不同的油剂上油,干燥致密化不同的时间,制得PAN纤维。利用SEM、XRD、纤维细度仪、纤维强伸度仪等分别对PAN纤维的表面形貌、晶体结构、纤度、强度、断裂伸长率和体密度进行研究。结果表明油剂可以有效防止纤维变形、粘连、并丝和表面缺陷的产生;随着致密化时间的增加,PAN纤维晶面间距、晶粒尺寸和断裂伸长率变小,结晶度、强度和体密度变大,纤度不变;使用不同的油剂和浓度,最后得到的PAN纤维的性能不同。
关键词:
油剂
,
致密化时间
,
晶体结构
,
力学性能
,
体密度
雷帅
,
张校
,
钟珊
,
刘正博
,
曹维宇
,
徐樑华
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001283
在聚丙烯腈基碳纤维(PANCF)制备过程中会有40％～50％的质量损失,主要发生在300～800℃范围内.对PAN裂解失重行为的研究有利于理解PANCF类石墨结构的形成机理,为制备高性能碳纤维和提高碳化收率提供理论依据.通过热重分析法(TGA)模拟PAN纤维的裂解失重过程,结果表明:在空气中进行稳定化的纤维主要有两个阶段的裂解,分别受腈基的环化率和氧含量控制.环化率和氧含量通过影响裂解行为在碳纤维中形成的缺陷结构,最终影响碳纤维的致密性.环化率越高,形成的缺陷结构越少,碳纤维的致密性越好;相反氧含量越高,形成缺陷结构越多,碳纤维的致密性越差.
关键词:
聚丙烯腈
,
稳定化
,
裂解
,
碳纤维
,
体密度
