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热处理温度对PAN基炭纤维结构的影响 刘根山1,黄伯云1,张福勤1,陈腾飞1,廖寄乔1 (1.中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙,410083) 摘要:利用SEM观察了3种PAN基炭纤维(TX-63,T300,T700)热处理前和经不同温度热处理后的表面形貌,并测试了其石墨化度,L.和d002值,以研究热处理温度对发纤维表面和内部微观结构的影响.结果表明:TX-3,T300炭纤维表面本身有不规则沟槽,凸起和缺陷等,T700炭纤维表面比较圆滑,随着热处理温度升高,PAN基发纤维的表面形貌发生明显的变化,尤其是2700℃处理后炭纤维表面的褶皱相对较浅而小;石墨化度与Lc随热处理温度升高而增大,d002值则呈减小趋势,说明热处理温度对炭纤维的表面和内部结构有显著影响. 关键词:PAN基炭纤维; 热处理; 表面微观结构; 石墨化度; [全文内容正在添加中] ......
成纤过程中PAN纤维聚集态结构的形成 姚红1,曹维宇1,徐樑华1,韩曙鹏1,白丽芳1 (1.北京化工大学,炭纤维及复合材料研究所,北京,100029) 摘要:采用X射线衍射,声速法研究了成纤过程中PAN纤维晶态结构和取向态结构的变化规律.结合扫描电镜观察纤维的截面形态,研究成纤过程中PAN纤维聚集态结构的形成过程.结果表明,在成纤过程中,纤维晶态结构主要形成于凝固成型阶段,可以用两相模型("准晶"区和无定型区)来描述;而取向态结构主要受两段牵伸控制,其中前牵伸对晶态结构的完善起到相当关键的作用,再牵伸则主要提高纤维的取向度;干燥致密化过程有利于晶区的生长和完善,同时固定了纤维的取向态结构. 关键词:PAN纤维; 晶态; 取向态; X射线衍射; [全文内容正在添加中] ......
联吡啶铁铜双金属负载PAN纤维的制备及其可见光催化性能研究于建涛1,韩振邦1,2,张健飞1,2,康卫民1,2,许航11. 天津工业大学纺织学院2. 天津工业大学教育部先进复合材料重点实验室摘 要:通过配位作用将Cu2+引入到负载2’2联吡啶铁络合物(Fe(bpy)2+3)的偕胺肟改性聚丙烯腈(PAN)纤维上,制备了联吡啶铁铜双金属负载改性PAN纤维催化材料,分别使用FT-IR,DRS和XPS技术对其进行表征,并考察了其作为非均相Fenton催化剂在有机染料罗丹明B氧化降解过程中的光催化性能.结果显示,该催化剂中Cu2+能够通过羟基和Fe2+发生相互作用,并将催化剂光响应范围拓展至整个可见光区.当催化剂中m(Cu)/m(Fe)为1.07时,催化剂显示出最高的光催化活性,而且Cu2+的引入也显著提升了该催......
PAN基ACF的结构表征-XPS与元素分析 王平华1,刘杰2 (1.中国科学技术大学,合肥,230039;2.北京化工大学,北京,100029) 摘要:采用X射线光电子能谱与元素分析研究了聚丙烯腈基活性炭纤维的表面与本体的元素组成,相对含量以及表面含氧官能团的类型.实验结果表明:PAN基ACF的主体元素组成为C,O,N,H.ACF的表面C含量大于本体平均C含量,表面氧含量与O/C比小于本体氧含量与O/C比.其中C元素大多以类石墨中性碳形式存在,本体与表面碳氧基团则以羟基,醚基为主并伴有一定数量的羰基,羧基,内酯基等.实验表明可采用XPS技术定量研究ACF表面官能团的组成,类型,变化与数量. 关键词:PAN基; ACF; XPS; 表面结构; [全文内容正在添加中] ......
PAN基碳纤维长周期结构的温度依赖性王梦梵1,2,李龙1,高益军1,2,孔德玉2,徐樑华2,曹维宇1,21. 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室2. 北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室摘 要:采用SAXS和HRTEM方法从倒易空间和实空间分别研究了PAN纤维碳化及石墨化过程中长周期结构及其变化.通过HRTEM测试发现碳纤维中存在由石墨微晶的有序堆砌结构,无序堆砌结构及过渡区形成的层状长周期结构,同时碳纤维的SAXS赤道方向散射曲线中出现肩峰,说明这种长周期结构沿纤维径向堆砌.通过SAXS研究发现,在PAN纤维碳化过程中长周期结构从700℃时开始出现且其尺寸随热处理温度的变化呈先增大后减小的趋势,转折温度区域约为1350℃左右.通过一维相关函数分析,计算了长周期结构中石墨微晶有序堆砌......
HNO3氧化改性对国产PAN基炭纤维表面成分和组织结构的影响李婵,武帅,刘云启,吴皇,赵赟豪,易茂中,葛毅成中南大学粉末冶金国家重点实验室摘 要:采用HNO3对国产PAN基炭纤维进行表面改性处理.采用氧氮氢联测仪,XPS,FTIR,Raman,SEM检测改性后炭纤维表面活性基团和微观结构的变化.结果表明:经55℃氧化处理后,纤维质量减小;而经80℃和100℃处理后,纤维质量增加.氧化处理后,纤维整体和表面的氧含量都增加,整体的氧含量明显低于表面,而增幅却高于表面.在氧化过程中,-OH,C-O,C=O,COOR及吡啶型氮,四价氮,-NO2的生成与转变同时发生,形成了低活性基团向高活性基团转变的动态过程,且随氧化温度升高或时间延长,纤维表面无序度降低.关键词:国产PAN炭纤维;氧化改性;官能......
高模量PAN基炭纤维结构的表征与性能分析 仲亚娟1,华中2,杨玉蓉2,刘新3,李东风1 (1.中国科学院,山西煤炭化学研究所,山西,太原,030001;2.吉林师范大学,凝聚态物理研究所,吉林,四平,136000;3.哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,黑龙江哈尔滨,150001) 摘要:利用扫描电镜(SEM),广角X射线衍射(WARD),小角X射线散射(SAXS),拉曼(Raman)光谱,X射线光电子能谱(XPS)等测试技术对热处理温度2400℃~3000℃的PAN基炭纤维的微观结构,表面形貌及化学组成进行了表征,分析了材料的微观组织结构与宏观性能的关系.结果表明:随热处理温度的升高,炭纤维的强度下降,模量升高,表面化学活性降低.表现在乱层石墨间距d002逐渐减小,平均微晶尺寸La,Lc逐渐增大,石墨化程度不断提高,微孔缺陷尺寸增大,大孔洞所占总微孔缺陷比例增加,PAN基炭纤维表......
T300与国产PAN基炭纤维的结构和性能研究 华中1,杨永生2,杨玉蓉1,刘新3 (1.吉林师范大学凝聚态物理研究所,吉林四平,136000;2.哈尔滨玻璃钢研究院,黑龙江哈尔滨,150036;3.哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,黑龙江哈尔滨,150001) 摘要:采用WARD,SAXS,RAMAN,XPS等测试技术对T300和国产聚丙烯腈基炭纤维(PAN-CF)的组织结构及化学组成进行了表征,分析了材料的微观组织结构与宏观性能的关系.结果表明,和T300相比,国产炭纤维的乱层石墨层间距d002略小,微晶尺寸La,Lc略大,微孔尺寸较大,大孔洞所占百分比较多,微孔含量较低.国产炭纤维表面含氧官能团含量较低,为31.35%.表面活性小. 关键词:PAN基炭纤维; 组织结构; 宏观性能; 表面活性; [全文内容正在添加中] ......
PAN基碳纤维的微观组织结构与力学性能关系研究谭婷婷1,王成国1,井敏2,冯志海3,杨云华3,陈旸1,谢奔11. 山东大学山东省碳纤维工程技术中心2. 山东建筑大学材料科学与工程学院3. 航天材料及工艺研究所摘 要:采用场发射扫描电子显微镜,广角X射线衍射,元素分析,高分辨透射电子显微镜对东丽...微晶内(002)晶面排列比T700S和T700G更规整,导致UT500的综合力学性能略优于T700S和T700G.关键词:PAN基碳纤维;微观组织结构;力学性能;......
PAN基炭纤维径向结构高温演变机制及其与力学性能的关系(英文)阮如玉1,2,叶联葳2,冯海2,徐樑华1,2,王宇1,21. 国家碳纤维工程技术研究中心2. 北京化工大学摘 要:为了研究高温处理条件下炭纤维径向结构的演变规律及其对力学性能的影响,采用Raman光谱仪,元素分析仪,X射线衍射仪,高分辨透射电子显微...差异的影响起主导作用.受径向结构差异的影响,炭纤维拉伸强度随处理温度的升高,呈现先增大后减小的趋势,经1 700℃处理后的炭纤维径向结构趋于均质,拉伸强度达到最大.依据炭纤维石墨化程度与炭微晶大小的关系,炭纤维皮层炭微晶为纤维径向上最规整,最完整的碳结构,因此炭纤维拉伸模量主要取决于皮层大尺寸且高取向的炭微晶.关键词:PAN基炭纤维;径向结构;热解;重组;力学性能;......
