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PAN基碳纤维的微观结构与力学性能相关性分析井敏1,谭婷婷2,王成国2,冯志海3,杨云华31. 山东建筑大学材料科学与工程学院2. 山东大学山东省碳纤维工程技术研究中心3. 航天材料及工艺研究所摘 要:采用扫描电子显微镜,X射线衍射仪,小角X射线散射仪对三种聚丙烯腈(PAN)基碳纤维T300,T700S,和T800H的结构进行表征,获得几种微观结构信息,包括表面沟槽形貌和拉断断口形貌反映出的前驱体原丝的原纤结构,石墨微晶尺寸及取向程度,微孔尺寸等.结果表明,碳纤维的力学性能不是由某一种微观结构决定的,而是所有微观结构特征的综合表现.T300是三种碳纤维中力学性能最低的,它的这几种微观结构特征参数都较差;T700S比T300的直径略小,但因结构更致密,缺陷更少,所以拉伸强度,断裂伸长率和密度远远高于......
二维小角X射线散射法研究PAN基炭纤维内部微孔结构 徐耀1,盛毅1,吴忠华3,李志宏3,张彩红1,吴刚平1,吕春祥1 (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.中国科学院研究生院,北京,100049;3.中国科学院高能物理研究所,同步辐射实验室,北京,100039) 摘要:利用二维小角X射线散射(2D-SAXS)方法,对PAN基炭纤维全部方位角进行微孔结构的研究.样品选取自制炭纤维MHS及日本东丽公司T300,T800产品.结果表明:MHS炭纤维微孔尺寸介于T300与T800之间,长径比t值小于T300和T800.T300中较小微孔(15.4nm)的含量大于MHS,T800含有大量的微孔短轴小于2nm的小尺寸微孔.MHS炭纤维的界面复杂程度较T300大,而小于T800.炭纤维内部存在由微孔散射导致的密度波动,其波动振幅F值和波动密度......
电纺PAN纳米纤维的AFM形貌及晶区分布研究崔晓晨1,2,于美杰2,王成国2,毛琼21. 山东大学材料固液结构演变与加工教育部重点实验室2. 山东大学碳纤维工程研究中心摘 要:目前已有很多学者对聚丙烯腈(PAN)静电纺丝进行了研究,但对其工艺的研究存在不同看法,同时关于电纺PAN纤维有序结构分布的研究较少.针对以上,系统研究了较宽范围内静电纺丝参数对PAN纤维形貌和直径的影响.经过对比,喷丝液浓度对所制备PAN纤维直径影响最大,随着喷丝液浓度从6%(质量分数)升高至18%(质量分数),纤维平均直径由288nm增大至3 469nm.将超声刻蚀法,原子力显微镜(AFM),扫描电子显微镜(SEM)结合X射线衍射技术(XRD)对电纺PAN纤维内部结构进行研究.结果表明,电纺PAN纤维表面存在相互平行的横向沟槽......
晶态结构对聚丙烯腈(PAN)原丝预氧化反应的影响李常清,杨策宇,肖阳,谢怀玉,徐木粱华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:对不同晶态结构特点的聚丙烯腈(PAN)原丝进行预氧化处理,采用X射线衍射(XRD),红外光谱法表征PAN纤维的晶态结构(物理)和化学结构变化.结果表明,PAN原丝的晶态结构影响预氧化反应及反应程度,结晶度小的PAN原丝由于其有序性差,易于向预氧纤维芳构化结构转化,而结构疏松,有利于氧的扩散,促进环化反应和初期氧化反应,PAN纤维芳构化指数和相对环化率都较高,预氧化反应程度较高;原丝结晶度的差异对纤维晶粒尺寸的变化起决定性作用,结晶度大的PAN原丝到预氧化后期仍保持较大的晶粒尺寸.关键词:聚丙烯腈;晶态结构;预氧化反应;预氧化进程;......
关于以PAN为指示剂EDTA络合-铜盐返滴定法测定铝的终点判别的几个问题 刘睿1,王敏娟1,张蓓1 (1.辽宁省分析测试研究中心,沈阳,110015) 摘要:研完了以PAN为指示剂,硫酸铜为回滴剂的EDTA络量法测定铝的终点判别的影响固素,并根据试验中所接触到样品组成不同,铝量及干扰离子不同等条件,对终点的影响作了进一步探讨,得出终点判断依据为EDTA:Cu2+:A13+之间的摩尔比为1:(0.2~O.3):(0.7~0.8)之间,且服从nEDTA＝nCu+nAl. 关键词:EDTA; 络合; 铜盐返滴定; PAN; 终点判别; [全文内容正在添加中] ......
乙炔热裂解沉积对PAN基炭纤维性能的影响 柯澤豪1,林瑞祥1 (1.逢甲大学,材料科学与工程学系,台湾,台中) 摘要:利用有机溶剂去除PAN基炭纤维表面的集束剂与染剂.然后通过乙炔热裂解沉积对其进行表面改性,以期获得兼具高机械强度和优良导电性的高性能PAN基炭纤维.采用SEM,AFM,XRD,Raman等方法对PAN基炭纤维在改性前后的微观结构,结晶性,抗拉强度,弹性模量,导电性等进行了分析.研究结果表明:采用化学气相沉积法可以提高或者明显改善石墨化处理后的PAN基炭纤维的力学性能(抗拉强度为2GPa,弹性模量为270GPa)和导电性(5×10-4Ω·cm). 关键词:炭纤维; 化学气相沉积法; 石墨化; Carbon fiber; CVD; Graphitization; [全文内容正在添加中] ......
高温热处理对PAN基炭纤维抗氧化性的影响 魏新莉1,周蔚虹1,张红波2 (1.中南林业科技大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410004;2.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083) 摘要:C/C复合材料的氧化性能受增强炭纤维和基体炭所控制.将几种PAN基炭纤维进行高温热处理,然后将其与原丝进行对比氧化实验,结果表明,高温热处理后PAN基炭纤维的氧化速率降低了.X射线衍射分析,扫描电子显微分析和激光拉曼光谱分析等微观结构分析的结果表明,高温热处理可改善PAN基炭纤维的石墨微晶结构,从而提高炭纤维的抗氧化能力. 关键词:高温热处理; 氧化实验; 微观结构; 石墨微晶结构; 抗氧化能力; [全文内容正在添加中] ......
国产聚丙烯腈原丝结构和性能分析袁慧五1,王源升1,2,余红伟1,梅永佳2,葛宝21. 海军工程大学理学院化学与材料系2. 高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所摘 要:测定了3种国产聚丙烯腈(PAN)原丝的力学性能,并用红外光谱分析(FT-IR),广角X射线衍射(WAXD),扫描电镜(SEM)等手段,对PAN原丝的化学结构以及微观结构等进行了研究,并在此基础上分析和讨论了原丝结构和性能之间的相互关系.关键词:PAN原丝;力学性能;结晶度;微观结构;......
磷钼酸对PAN基炭纤维的催化石墨化刘露,肖雄,曹国飞,易守军,陈金华湖南大学化学化工学院摘 要:本文采用磷钼酸作为催化剂,通过交替直流电解处理,将其担载到炭纤维上,从而促进PAN基炭纤维的石墨化.考察了热处理温度以及电解液中磷钼酸浓度对PAN基炭纤维催化石墨化的影响.催化剂的担载状况,纤维的形貌和结构变化等分别通过能量散射谱(EDS),扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和激光拉曼光谱(Raman)等进行分析和表征.结果表明:在磷钼酸和磷酸的水溶液中交替直流电解处理,可以有效地破坏PAN基炭纤维的组织结构,促进催化剂在PAN基炭纤维上的担载和分散,对PAN基炭纤维的石墨化起到了明显的促进的作用,经2400℃热处理2小时后,炭纤维的石墨化度提高至95.3%,Lc达到250.关键词......
PAN初生纤维凝固成形扩散系数的研究 朱波1,王延相1,季保华1,王成国1 (1.山东大学,材料科学与工程学院炭纤维中心,山东,济南,250061) 摘要:借助于圆柱体的一维线性模型,运用Fick第二定律推导出了溶剂和凝固剂扩散系数的表达式,利用KMnO4返滴定法测定出不同凝固时间的初生丝条中溶剂与非溶剂的含量,进而计算出各自的扩散系数;分析了各种凝固参数对溶剂和非溶剂扩散系数的影响规律,结果表明采用温和的凝固条件(高固含量及凝固浴浓度,低浴温及负牵伸率)可降低溶剂和凝固剂的扩散系数,实现均匀缓慢扩散. 关键词:初生纤维; 返滴定法; 扩散系数; 凝固条件; [全文内容正在添加中] ......
