PAN原丝性能对比及对碳纤维性能的影响研究

对采用不同的纺丝方法即湿法和干湿法纺制的原丝及碳纤维的性能结构进行对比,结果表明,由干湿法纺制的原丝以及最终生成的碳纤维的性能要优于由湿法纺制的原丝以及碳纤维的性能。     

PAN基碳纤维原丝的多区形变及稳定化

前言我们在早前的一些工作中观察到当PAN基碳纤维原丝很快置于稳定化温度范围下,在稳定化反应开始之前就先发生显著的形态结构重排及力学性能的改变。结构重排显示出一种瞬间增加侧向有序的趋势。也观察到采用的形变限制对侧向无序部份的取向松弛     

改性PAN原丝制碳纤维

前言已经知道PAN基碳纤维的质量依赖于原丝的特征和稳定化条件。因此采用拉伸使PAN纤维改性,主要是为了改善诸如分子链的取向、结晶度、晶粒大小及直径等结构。一种新的PAN原纤维改性方法是在拉     

碳纤维用PAN原丝的生产和研究

本文介绍吉化公司百吨／年级碳纤维用ＰＡＮ原丝生产线的技术特征和产品性能指标。在６７％硝酸水溶液中均相聚合湿法纺丝制取高强高模高延伸率低钠离子含量低灰份的高强碳纤维用的原丝。通过控制单丝纤度波动稳定原丝力学性能和降低其直径不均率。     

PAN基原丝质量与成丝途径对碳纤维力学性能的影响

ＰＡＮ基原丝质量与成丝途径对碳纤维力学性能的影响李英儒，王淑芳（中国科学院山西煤炭化学研究所）一、前言碳纤维自问世以来，对于影响ＰＡＮ基碳纤维ＣＦ力学性能的因素一直是人们普遍关注的问题。前人已进行了大量的研究工作，结果表明，ＣＦ的力学性能与原丝的组成...     

高性能碳纤维原丝聚合机理和纺丝工艺的研究

通过实践深入探讨了聚丙烯腈原丝生产的聚合机理，并借助于SEM对所纺的碳纤维原丝进行了探讨，实验证明，生产原丝中的聚合机理遵循4个阶段，而且聚合温度没有超过聚丙烯腈的分解温度。纺丝要控制预牵伸倍数在7左右，为蒸汽牵伸提高原丝的取向度和结晶度以及最终碳纤维的高性能作好准备。     

热处理对PAN基碳纤维结构的影响

本文用X-射缦衍射技术,通过计算机进行背底扣除、劳伦滋-偏光因子校正,分峰,然后计算在不同温度热处理的PAN基碳纤维及沥青碳纤维的晶粒尺寸(L_a、L_ē),L_ē表示乱层结构中C轴方向层面堆砌的平均厚度,L_a表示乱层中网平面的平均直径,二者均随热处理温度的增加而增加。同时,还求取了PAN基纤维的芳构化指数随温度的变化,可用该指数表征PAN纤维热处理过程中环化的程度。     

攻坚碳纤维原丝瓶颈势在必行

获得高性能PAN原丝是制取高质量碳纤维的前提。我国研制碳纤维已有三十多年历史 ,至今未能工业规模生产高质量碳纤维 ,其主要原因之一是原丝质量没有真正过关。攻坚原丝瓶颈已是发展我国碳纤维工业的当务之急。     

纺丝条件对沥青基碳纤维性能的影响

纺丝条件对沥青基碳纤维性能的影响Ｇ．Ｚ．ＬｉｕａｎｄＤ．Ｄ．Ｅｄｉｅ引言中间相沥青基碳纤维具有杨氏模量高，热导率大，密度小等优点。这种独特的性能使沥青基碳纤维得到竞相开发和应用。沥青基碳纤维的刚性及热导率与类石墨层沿纤维轴的择优取向有直接关系。因而，...     

PAN基碳纤维原丝梯级凝固成型的研究

碳纤维是增强复合材料力学性能的重要材料,优质的PAN原丝是制备高性能碳纤维的前提,而原丝的结构主要决定于纤维成形阶段。本文以相图为指导,采用湿法纺丝得到了不同成型条件下的纤维原丝,并利用扫描电镜研究了纤维的横截形貌和皮芯结构。研究表明经过梯级凝固成型后,可以得到结构均匀致密且具有较优物理机械性能的原丝,证实了在相图中梯级凝固成型路线是较优的热力学路线。     

炭化过程中牵伸处理对PAN基炭纤维力学性能的影响

引言一般认为炭纤维的杨氏模量和抗拉强度主要是取决于内部炭层的排列和缺陷分布。在生产纤维的各阶段对纤维施加适当的张力可提高其结构的有序排列。     

氨化方式对聚丙烯腈原丝结构和性能的影响

氨化的聚丙烯腈溶液(PAN)是获得均质致密结构、优良理化性能原丝的必要手段。通过丙烯腈(AN)聚合体系加入氨水和聚合结束后在聚合原液中通入氨气,得到不同氨化程度的PAN原液,经干喷湿纺纺丝制成PAN初生纤维和原丝,研究两种氨化方式对PAN纤维截面、初生纤维膨润度和原丝体密度、原丝强度和模量的影响。结果表明,氨化原液容易获得圆形截面的PAN纤维,且聚合体系氨化的原液在氨化度达到16%时,即可获得圆度为0.91的圆形截面,而聚合原液氨化其氨化度需达到28%,才可获得相同圆度(0.91)的截面。氨化后PAN纤维更致密,表现为初生纤维膨润度更低、原丝体密度更高;氨化度小于28%时,聚合体系氨化的原液比聚合原液氨化的原液得到的PAN初生纤维膨润度低、原丝体密度高。氨化度在20%~24%适宜范围,氨化后原丝强度和模量均值较高,且原丝强度和模量CV值明显减少。PAN纤维如需达到相同膨润度、体密度以及强度和模量CV值,聚合体系氨化原液所需的氨化度更低。     

碳纤维及原丝用油剂研发及应用

介绍了聚丙烯腈基碳纤维及原丝用油剂的种类及其特性,论述了氨基改性硅油等几种碳纤维及原丝用主要油剂的研发进展。简述了国内碳纤维及其原丝用油剂的供需现状。讨论了国内外碳纤维专用油剂的发展趋势。     

二元氨化聚丙烯腈碳纤维制备及性能的研究

以二甲基亚砜为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,丙烯腈(AN)和氨化的衣康酸(IA)为聚合物单体进行二元自由基均相溶液聚合,合成了聚丙烯腈(PAN)纺丝溶液,经湿法纺丝制得PAN原丝,经预氧化和碳化得到氨化的PAN基碳纤维。采用扫描电镜、广角X射线衍射、动态机械法和电子万能机等表征方法对PAN原丝和PAN碳纤维的性能进行了表征。结果表明:IA经氨化后制得β-衣康酸,以β-衣康酸为聚合单体制备的二元PAN基原丝的拉伸性能更优异。     

我国PAN基碳纤维发展的对策

回顾了我国过去发展碳纤维过程中存在的问题,作了针对性的分析,同时对将来发展的对策提出一些建议。     

世界PAN基碳纤维发展透析及对我国的研发建议

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数系统,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。     

PAN基碳纤维原丝的高锰酸钾改性(英文)

本文使用质量浓度为5%的高锰酸钾溶液对PAN基碳纤维原丝进行不同时间的改性,并利用不同的测试手段对经过改性的原丝进行了表征。相比未经改性的原丝,改性原丝具有较低的拉伸强度,在相当于预氧化(稳定化)温度范围的条件下释放的热量较少。这些实验结果表明,高锰酸钾溶液可以将高锰酸根离子引入PAN原丝内部,使其与丙烯腈单元发生反应,从而有利于纤维的氧化的环化反应。此外,本文还讨论了改性时间对原丝性能的影响。     

牵伸环境对聚丙烯腈原丝取向结构的影响

借助于声速仪、X射线衍射仪研究了不同环境下聚丙烯腈(PAN)纤维在牵伸作用下取向结构的变化。结果表明:溶剂、热的单独或协同环境下,牵伸可使PAN纤维的全取向和晶区取向提高,全取向因子的增加幅度大于晶区取向因子的增加幅度;高压水蒸汽环境的牵伸,对PAN纤维取向度影响更加明显;在相同的热处理温度条件下,PAN原丝的取向程度越高,其预氧纤维的预氧化程度越低。     

超细高强PAN基碳纤维原丝纺丝液研究

聚丙烯腈的分子量越大,越有助于碳纤维超细高强高模化,但是由于纺丝液黏度急剧增大,以至于无法湿法纺丝,为解决这个问题,加入少量水来降低纺丝液的黏度.研究发现,高分子量聚丙烯腈-二甲基亚砜溶液中当水含量在1.5%～2%时,溶液黏度变得最低,且使纤维凝固成型缓和,结构均匀;同时还发现溶液粘度随温度升高而减小,当温度在65～8...     

高性能PAN基碳纤维国产化进展及发展趋势

总结归纳了国际PAN基碳纤维发展历史,对我国四十余年碳纤维发展历程进行了分析解读.研究表明,随着20世纪末以二甲基亚砜为溶剂的丙烯腈间歇溶液聚合、湿法纺丝制备碳纤维原丝关键技术的突破,确立了高性能PAN碳纤维国产化发展正确的技术方向,实现了国产高性能碳纤维制备技术的转型升级,奠定了十余年来碳纤维国产化高速发展的技术基础,支撑了碳纤维高性能化系列产品与技术的持续研发,由此形成了以二甲基亚砜原丝技术为主体、硫氰酸钠和二甲基乙酰胺等技术共同发展的国产碳纤维技术体系,建立起国产碳纤维产学研相结合的发展格局.详细阐述了国产碳纤维技术与产业化发展现状,分析了国产化技术与产业存在的问题,对国产高性能PAN碳纤维技术研发与产品体系建设发展提出了几点建议.