铁元素对PAN碳纤维热行为的影响

来源期刊：材料热处理学报2013年第3期

论文作者：李昭锐 李常清 王建彬 张琨 徐樑华

文章页码：1 - 6

关键词：碳纤维;热稳定性;铁;浓度效应;费米能级;

摘    要：提出了制备渗铁PAN碳纤维的一种新方法,研究了铁元素对碳纤维热行为的影响,探讨了铁元素对碳纤维热行为影响机理。结果表明,在初生纤维上浸渍Fe2(SO4)3/DMSO溶液的方法制备得到的PAN碳纤维中元素铁含量在0.26%以上,其在纤维截面上分布均匀。铁元素对碳纤维热稳定性影响与碳纤维经历的热历史有关,在1700℃以上热处理过的渗铁碳纤维热稳定性较之2200℃热处理过的碳纤维热稳定性高。同时,铁元素对碳纤维热稳定性表现出浓度效应,碳纤维中铁浓度在49μg/g以上时,碳纤维耐热氧化能力随铁元素浓度的升高而降低。研究还表明,铁元素能降低了PAN碳纤维表面C1s费米能级,从而提高了碳纤维耐热氧化性。