碳纤维前驱体聚丙烯腈溶液的可纺性研究

从碳纤维前驱体聚丙烯腈溶液的可纺性定义和丝条断裂机理角度出发,讨论了聚丙烯腈溶液的可纺性;详述聚丙烯腈溶液可纺性研究状况。可纺性的直接定量表征具有一定的困难性,但溶液可纺性与其流变行为有着密切关系。从稳态流变学和动态流变学角度综述近年来流变学在可纺性研究中的进展。展望了流变学在聚丙烯腈碳纤维研制过程中的应用前景,指出发展流变学对聚丙烯腈溶液可纺性研究具有重要意义。     

上浆剂对碳纤维复合材料界面结合影响的研究进展

简要介绍了各种热固性和热塑性上浆剂,重点是综述上浆剂对碳纤维复合材料界面性能的影响及其相关机理。上浆剂对碳纤维复合材料界面的影响依赖于在纤维表面的附着量,上浆剂对碳纤维/树脂界面的增强机理主要为,通过碳纤维表面附着的上浆层,提高与基体树脂间的相容性。     

炭纤维表面SiC/SiO2抗氧化涂层的溶胶凝胶法制备

采用溶胶凝胶法,并经高温热处理在炭纤维表面制备SiC/SiO2陶瓷涂层。通过X-射线光电子能谱、X-射线衍射、扫描电镜等分析SiC/SiO2涂层的结构与形貌。通过热重分析研究炭纤维涂层前后的抗氧化性能。结果表明,均匀、无裂纹的SiC/SiO2涂层可改善炭纤维的抗氧化性能,而且涂层炭纤维的抗氧化性能随着溶胶浓度和热处理温度的升高而增加。与原始炭纤维相比,具有300nm涂层厚度的炭纤维起始氧化温度提高了200℃。但是当涂层超过一定厚度时,涂层开裂脱落,炭纤维的抗氧化性能降低。SiC/SiO2涂层炭纤维的拉伸强度与原始纤维相比降低了37.7%,在700℃等温氧化90 min,涂层纤维的拉伸强度为1.37GPa,仍保留一定的强度。     

碳纤维在高温下的结构、性能演变研究

针对碳纤维在碳／碳烧蚀防热复合材料中应用的基础问题,论述了不同碳纤维结构、成分、表面特征,及其力学性能和热物理性能的高温演变规律,揭示了碳纤维灰分含量对碳纤维力学性能和热氧化性能的影响。确定了在碳／碳复合材料复合成型过程中,碳纤维结构受基体碳影响的变化规律和碳纤维表面特征对碳／碳材料宏观力学性能的影响。阐明了碳／碳复合材料中碳纤维的力学性能对纤维发生折断烧蚀的阻碍作用和通过控制碳／碳成型最高温度实现提高性能的途径。     

二维小角X射线散射法研究PAN基炭纤维内部微孔结构

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(<9.1 nm)和较大微孔(>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n值按MHS、T300和T800依次递减;电子密度波动越小,表明微孔结构越规整,T800的孔结构最规整.炭纤维内各个取向上均有一定结构的微孔分布,但总体上呈现沿纤维轴方向的定向排列.     

阳极氧化对炭纤维电镀镍的影响

采用阳极氧化法对炭纤维进行连续表面改性,并在其表面进行电镀镍处理,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析和酸碱滴定等方法研究了炭纤维阳极氧化前后的物理化学结构及对炭纤维电镀镍镀层的影响。结果表明:经过阳极氧化处理后,炭纤维表面的总酸性官能团提高约10倍;炭纤维拉伸强度降低先慢后快;阳极氧化可以改善镀层的生长过程,使镍镀层的生长由(V-W)模式转变为(F-M)模式,并且促使镀层晶粒细晶化,N i晶粒尺寸由14.5nm降为11.2nm,提高了镀镍炭纤维的抗氧化性以及镀层与炭纤维的结合力,阳极氧化后镀镍的炭纤维初始氧化温度较镀镍炭纤维提高了50℃。     

氰化氢在废气中的催化燃烧性能研究

考察了一元铂与二元铂 铑两种贵金属催化剂对氰化氢的催化燃烧效果 ,探讨了温度、氰化氢浓度、空气含量及气体空速等因素对脱除氰化氢的影响。研究结果表明 :在温度为 72 3K ,混合气中含空气10 %时 ,两种催化剂对较宽空速及较宽浓度的氰化氢均有较好的处理效果。     

炭纤维微观结构表征:X射线衍射

X射线衍射(XRD)作为研究材料内部晶态结构的重要方法,在炭材料表征技术领域有着广泛的应用。对炭纤维而言,观察相应衍射峰可以对晶态结构及其变化过程做定性的比较研究,也可以通过数据解析获得炭纤维的各类晶态结构参数,从而实现对内部织构及其变化过程的量化分析。近几年随着设备性能和应用技术的不断进步,XRD的一些新理论、新方法、新应用陆续出现,拓展了该技术在炭材料内部微应力、晶态织构、择优取向特征等方面的应用。有鉴于此,本文综述了近年来炭纤维微观结构表征技术在理论、技术及应用等方面的进展情况。着重阐述了XRD在炭纤维内部微观应力/应变、晶态结构、结构取向性、石墨化程度等方面的创新应用及数据分析技术。     

碳纤维国产化的若干技术瓶颈

近年来,国产碳纤维产业化建设不断推进,应用领域不断拓展,已基本形成了以复合材料研制生产单位为牵引、科研院所为技术研发主体、多种经济体制下的产业化基地等元素组成的国产高性能碳纤维研发、生产和应用体系,显示出了国产碳纤维应用市场的巨大潜力。然而,同比国外先进制造水平,我国碳纤维研发和产业化技术相对落后,碳纤维产业仍然处于培育阶段。     

碳纤维表面Pyc/BN复合涂层的制备及抗氧化性能研究

为了提高碳纤维的抗氧化能力,采用浸渍-化学转化法在碳纤维表面制备热解碳/氮化硼(Pyc/BN)复合涂层.首先将脱胶、表面活化的碳纤维浸渍硼酸、尿素和酚醛树脂的混合溶液,然后在N2气氛中,不同温度(700、800、和900℃)下热处理2h.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR...