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有机电解液电化学改性PAN基碳纤维的表面性能吴波1,2,郑帼1,2,孙玉2,3,崔莹2,3,吴炳洋1,21. 天津工业大学材料科学与工程学院2. 天津市纺织纤维界面处理技术工程中心3. 天津工业大学环境与化学工程学院摘 要:分别采用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯,三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯铵盐3种有机电解液对PAN基碳纤维进行电化学氧化改性,通过化学滴定法,单纤维断裂强度测试和场发射扫描电镜考察改性前后碳纤维表面酸性官能团含量,力学性能及表面形貌的变化规律,得到电化学改性的最佳条件:浓度5%(质量分数)的O3PNH4乳液为电解液,电流密度为2A/g,恒温50℃电化学氧化2min.针对改性处理后的碳纤维的表面性能,进行X射线光电子能谱和单纤维接触角测试.结果表明:以O3PNH4为电解液对碳纤维电化学改性......
氨化对湿纺PAN初生丝条结构的影响 任富忠1,贺福1,梁晓怿1,凌立成1,吴刚平1,吕春祥1 (1.中国科学院山西煤炭化学研究所,炭材料重点实验室,山西,太原,030001;2.中国科学院,研究生院,北京,100039) 摘要:用氨化树脂进行湿法纺丝,采用接触角测量仪研究了通氨量对树脂亲水性的影响,借助光学显微镜,扫描电镜和压汞仪阐明了凝固浴温度,凝固浴中二甲亚砜的浓度和通氨量对初生丝条截面形貌和孔结构的影响.结果表明:随着树脂亲水性的增强和温度的升高,初生丝条的截面形貌趋向于圆形;树脂氨化后在湿纺初生丝条中生成的孔的总体积明显降低,且随着通氨量的增大在初生丝条中有一部分微米级大孔(6 μm~100 μm)转变为纳米级小孔(孔径 关键词:PAN树脂; 氨化; 湿纺; 炭纤维; [全文内容正在添加中] ......
PAN基碳纤维微晶结构对拉伸强度的影响钟云娇,边文凤哈尔滨工业大学航天学院摘 要:碳纤维由微晶和非晶碳所构成.利用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)研究聚丙烯腈(PAN)基碳纤维微晶结构对拉伸强度的影响机理.结晶度,石墨化程度,微晶无序化程度,微晶尺寸都对拉伸强度有显著影响.结晶度,石墨化程度越大...的拉伸强度减小量,从而使得M40J的拉伸强度小于M35J的拉伸强度,同理可知M46J的拉伸强度小于M40J的拉伸强度.M35J,M40J和M46J内的较大的微晶对拉伸强度的影响起决定性作用.关键词:PAN基碳纤维;拉伸强度;微晶尺寸;裂纹;结晶度;......
世界PAN基碳纤维发展透析及对我国的研发建议 罗益锋1 (1.全国特种合成纤维信息中心,北京,100022) 摘要:首先从宏观的角度分析了日,美和我国发展PAN基碳纤维的不同历程.其次,从微观的角度分析了影响碳纤维综合性能提高的各种因素,提出必须把PAN原丝和烧成的各有关工序及其辅料的作用作为系统工程,用先进的试验设计法加以透析,才能真正摸索到影响碳纤维主要性能指标的工艺参数及其交互作用,包括贡献因素和制约因素,同时还要考虑到工程放大过程中出现的新因素,要从管线配置和设备设计等方面加以优化,才能最大限度地降低性能的离散系数,生产出不同档次和系列化的优质碳纤维.还简明地介绍了当前世界碳纤维的新形势和新动向,结合我国今后数年内的市场需求提出了我国"十五"期间PAN基碳纤维的研发建议. 关键词:PAN基碳纤维; 发展透析; 研发建议; [全文内容正在添加中] ......
PAN预氧化纤维的炭化过程 杨永岗1,郭建强2,刘朗2,李辉2,曹霞5,温月芳2 (1.中国科学院炭材料重点实验室,中国科学院山西煤炭化学研究所,山西,太原,030001;2.中国科学院炭材料重点实验室,中国科学院山西煤炭化学研究所,山西,太原030001;3.中国科学院研究生院,北京,100049;4.中国科学院新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;5.北京航空制造工程研究所,北京,100024) 摘要:采用Raman光谱,XRD,AE,XPS和TG-MS方法分析PAN预氧化纤维在连续炭化过程中纤维结构参数和C,N,O含量的变化,以及反应中小分子的释放情况.Raman光谱分析表明:在炭化过程中纤维内sp2杂化的C-C原子键距逐渐变大,晶体尺寸增大,石墨化度也随之提高,乱层石墨结构趋于完善;XRD分析结果表明:炭化过程巾纤维的择优取向性提高,微孔含量减小是炭纤维体密度增......
表征PAN纤维和炭纤维微细结构的HRTEM样品制备方法 王延相1,陈娟1,王成国1,何东新1 (1.山东大学炭纤维工程技术研究中心,济南,250061) 摘要:为用高分辨透射电子显微术(HRTEM)表征聚丙烯腈(PAN)纤维和炭纤维的微细结构,从纤维性能出发,探讨研碎,离子束减薄和超薄生物切片三种制备方法及其工艺步骤,结合实验结果,对比了三种制备方法的原理,优缺点,提出了制备方法的适用范围和选择原则,并推断适于表征预氧化纤维微细结构的样品制备方法.与生物样品的制备方法类似,把超薄生物切片法引入到纤维材料HRTEM样品制备领域,为系统研究炭纤维微细结构的演变提供了线索. 关键词:研碎法; 离子束减薄法; 超薄生物切片法; PAN纤维; 预氧化纤维; 炭纤维; [全文内容正在添加中] ......
PAN基碳化纤维的电性能及应用 于美杰1,王启芬1,马婕1,张敏1,王成国1 (1.山东大学,材料科学与工程学院,碳纤维工程技术研究中心,材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,山东,济南,250061) 摘要:采用连续预氧化碳化法,在700~1300℃制备了聚丙烯腈(PAN)基碳化纤维.使用元素分析仪,X射线衍射仪和高精度电阻仪检测了碳化纤维的化学成分,物相结构和体电阻率;使用绝缘电阻仪测试了碳化纤维/树脂复合涂层的表面电阻率.研究结果表明,随着碳化温度的升高,纤维的碳元素含量增大,同时纤维中形成大量类石墨结构,增强了纤维的导电性,碳化纤维的电阻率由1.12Ω·cm急剧下降至1.95×10~(-3)Ω·cm;在树脂中添加短切碳化纤维制备的防静电复合涂层的表面电阻率可在10~4~10~7Ω之间调整. 关键词:碳化纤维; 化学成分; 表观结晶度; 体电阻率; 表面电阻率......
PAN原丝预氧化工艺与氧元素含量相关性研究 朱波1,王延相1,丁海燕1,王成国1,井敏1 (1.山东大学,材料科学与工程学院山东省碳纤维工程技术研究中心,济南,250061;2.山东大学,材料液态结构及其遗传性教育部重点实验,济南,250061) 摘要:利用差热,热重以及元素分析等测试手段测定了预氧化纤维中氧含量,分析了纤维的吸水性对氧含量测定结果的影响,讨论了预氧化温度,走丝速度及牵伸倍数与氧含量的关系,研究了预氧丝氧含量与碳纤维拉伸强度之间的关系.实验结果表明:不同预氧化纤维的吸水性对氧含量的测定结果有不同的影响;氧含量随温度的升高而增加,且温度越高,增加幅度越大;走丝速率越慢,相同温度下氧含量越高;预氧化低温牵伸有利于氧元素的扩散;可以从氧含量接近或处于10%~12%范围的预氧丝中制得较高强度的碳纤维,否则很难制得好的碳纤维. 关键词:PAN基预氧纤维; 预氧化; 元素分析......
CdS纳米微晶在PAN膜中的形成与特性 闵嘉华1,史伟民1,彭小雷1,王林军1,桑文斌1,钱永彪1,刘祖刚1,刘引烽2 (1.上海大学材料科学与工程学院无机材料系,上海201800;2.上海大学化学学院,上海201800) 摘要:采用离子络合法在PAN膜中制备了CdS纳米微晶. 根据红外吸收 (IR) 光谱和原子力显微镜 (AFM) 的测试结果提出了可能的形成机理, 并采用X射线衍射分析 (XRD),紫外可见吸收光谱 (UV),激发和发射光谱 (PL) 对其特征进行了初步表征. 关键词:PAN; 离子络合法; CdS纳米微晶; [全文内容正在添加中] ......
粒子增强PAN支撑膜的研究 周花1,张志英1,葛继均1,崔永芳1 (1.天津纺织工学院材料科学系,天津,300160) 摘要:对无机粒子填充的PAN渗透蒸发支撑膜进行了初步的研究.考察了不同填充量和填充体系及拉伸热定型的后处理工艺对膜通量和粘弹性的影响.结果表明,不同填充量和填充体系对膜通量及粘弹性的影响不明显;而拉伸和热定型的后处理工艺条件对膜通量和粘弹性有较大的影响.随拉伸比的提高,膜通量迅速增大,膜的稳定性变好,具有很好的耐热性,而膜的截流率却几乎不变.此外,还就膜的耐热机理进行了初步探讨. 关键词:聚丙烯腈; 无机粒子; 支撑膜; 耐热性机理; [全文内容正在添加中] ......
