李登华
,
吴刚平
,
吕春祥
,
李永红
,
贺福
,
冯志海
,
李秀涛
,
郭玉明
新型炭材料
利用二维小角X射线散射技术(SAXS),结合纤维孔结构解析理论及分形原理得到了炭纤维形成过程中纺丝、预氧化、低温和高温炭化等四个阶段样品的微孔结构信息.结果表明:原丝中孔隙沿纤维轴向择优取向,呈长梭状,其长轴与短轴的平均尺寸分别为24.3 nm和19.2 nm,长径比为1.27.遗留到预氧化阶段的原丝孔洞使得预氧化纤维出现高达1.85的长径比极大值,这可能与原丝线性结构向预氧丝耐热梯形结构转化有关.炭化阶段微孔尺寸迅速减小,长轴、短轴分别达到3.56 nm和2.85 nm左右,长径比也减小至1.24.分形状态研究表明:表面分形维数D_S值介于2.42～2.88之间,且随工艺的进行逐渐增大,低温炭化阶段变化幅度较大,说明各级产品在微观结构上越来越复杂,亦证明低温炭化是促进炭纤维微观结构转变的重要的工艺段.
关键词:
炭纤维
,
微孔
,
分形维数
,
X射线小角散射
李小芸
,
田丰
,
高学平
,
边风刚
,
李秀宏
,
王劼
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(17)60110-0
利用广角(WAXD)和小角散射(SAXS)的方法,对PAN基炭纤维制备过程不同阶段纤维的微晶和微孔进行研究.WAXD结果表明,在炭化过程中,微晶尺寸变大,并沿着纤维轴方向取向.SAXS结果表明,制备过程过,新微孔进一步形成,微孔逐渐沿纤维轴排列,微孔的平均长度增大.基于传统分析方法,确立微孔为具有择优取向的圆柱状,其尺寸大小成log正态函数分布的散射模型,对二维散射图进行全谱拟合分析.将此方法运用于炭纤维,得出该模型可以准确描述微孔的相关特征.
关键词:
广角散射
,
小角散射
,
炭纤维
,
微孔
,
模型拟合
