聚丙烯腈基碳纤维纺丝过程中的取向性研究

以聚丙烯腈(PAN)为原料,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,通过干喷湿纺工艺制备PAN基碳纤维原丝,采用X射线衍射仪对纺丝过程中不同工艺阶段纤维微晶进行测试,研究PAN纤维在纺丝过程中密度和微观结构的变化.结果表明,在纺丝过程中PAN纤维通过凝固浴、水洗、沸水牵伸、致密化、蒸汽牵伸和热定型工艺,纤维的密度增大、线密度逐步...     

用SEM研究PAN基碳纤维的表面缺陷

碳纤维的缺陷较多，是制约其抗拉强度的主要因素。特别是在生产碳纤维过程中，容易产生表面缺陷；表面缺陷对抗拉强度的影响大于内部缺陷。提高碳纤维抗拉强度的主要技术途径之一，就是要减少缺陷数目、 减小缺陷尺寸。     

PAN原丝至碳纤维缺陷的形成与遗传性

利用扫描电镜（SEM）研究了聚丙烯腈（PAN）原丝至碳纤维结构形态转化过程中缺陷的形成与遗传,结果表明,PAN初生纤维,原丝,预氧化纤维和碳纤维的表面缺陷主要包括沟槽,横纹,粘丝、并丝、杂质、划伤和孔洞等,PAN初生纤维和原丝的内部缺陷主要是皮芯结构、芯部疏松和孔洞,皮芯结构由凝固浴中纤维的双扩散所导致,一直保留到原丝、预氧化纤维直到碳纤维中,可以通过调整凝固的工艺参数增大原丝皮层比例,提高芯部致密性,内部孔洞的形成与扩散和相分离速率有关,可以通过改善致密化和蒸汽拉伸工艺来减少孔洞和减小孔洞尺寸,预氧化纤维中的皮芯结构的形成归因于原丝的遗传和氧的不均匀扩散.     

无烟粉煤制炭化型煤的微晶结构研究

用XRD和TG等方法对无烟粉煤制炭化型煤的微观结构进行研究.结果表明:与石墨相比,炭化型煤的d(002)较大,但Lc和La较小.炭化型煤中的微晶无规则地连接,具有乱层结构;无烟煤成型块炭化时没有流体状胶质体形成,无烟煤颗粒通过黏结剂与细粉形成的胶料把它们黏结在一起,黏结剂与无烟煤颗粒表面有明显的作用界面;炭化型煤微晶结构与气孔结构共同决定炭化型煤的反应性.     

碳纤维研究发展之现况与未来

碳纤维已经发展成为现代工业材料之一。一般玻璃纤维虽然价廉,强度也大,但软化点、弹性模数有问题;金属纤维尽管也有高强度,但其缺点为耐性不佳、相对密度过大;与碳纤维的高强度及高弹性模数比较,高性能碳纤维适合当作复合材料的补强纤维,特别是当作碳/碳复合材料的补强材。近年来,碳/碳复合材料已被应用在飞机、火车和高汽车的刹车系统,碳刹车器的性能远超过原先的刹车器,但却因高价位而暂时无法量产,因此研究者莫不致力于改善其性质及降低制造成本。碳纤维主要有三制造方法,依原料的不同可分为聚丙烯腈系、沥青系,以及另一尚未工业化的气相成长系碳纤维。最近,纳米碳管束的发现使新吸附材、触媒和电子发射体可以结合在一起,进而使碳纤维的应用范围更加宽广。     

插层PAN基碳纤维的结构表征与稳定性研究

采用混合熔融盐法成功地合成了以PAN基高模量碳纤维作宿主，FeCl3作插层剂的石墨层间化合物，采用XRD技术对其层间结构进行了表征，结果证明所得产物内部已经形成混阶的阶结构。通过扫描电镜（SEM）观察了其形貌的变化，同时利用X射线能谱仪（EDS）测定了各元素的相对含量。同时对插层碳纤维的稳定性进行了初步研究。     

两种国产PAN基碳纤维的筛选

本文根据碳纤维多维增强碳/碳复合材料工艺流程的要求,对国产硝酸法碳纤维和硫氰酸纳法碳纤维进行了筛选试验,试验内容包括扫描电镜观察,高温失重试验,高温强度试验及编织工艺和复合工艺试验等。试验结果,硝酸法碳纤维的编织性能、复合性能及高温性能和结构的稳定性均高于硫氰酸钠法碳纤维。     

微晶玻璃陶瓷复合板生产过程中的缺陷及其控制研究

本文介绍了一种新型建筑装饰材料——微晶玻璃陶瓷复合板,它是将现代微晶玻璃与传统建筑陶瓷有机结合形成的一种新型复合材料。本文根据笔者在微晶熔块生产上的管理经验以及长期在生产过程中积累的经验,对生产过程中影响优等率的针孔、变形、斑点等主要缺陷,分别从玻璃形成过程、析晶理论和实践上进行了综合系统的分析,提出了如何减少和控制缺陷产生的管理程序及具体方法。     

活笥碳纤维吸附染料前后的结构比较

借助Ｘ－射线衍射和Ｘ－射线光电子能谱分析手段,比较了几种活性碳纤维在水相中吸附前后的结构。研究结果表明,活性碳纤维吸附染料后,其微晶结构发生了变化,依吸附质的不同,活性碳纤维的晶面间距有一定的膨胀或缩小。同时,活性碳纤维在水溶液中也发生了一系列的化学变化,其表面含氧量在吸附后有所增加或减小,显著某些有机物也可使活性碳纤维发生氧化或还原。     

烧结法微晶玻璃的退火及缺陷

通过实验研究及工业生产分析,探讨了微晶玻璃装饰板材中的表面“裂纹”、“翘板”等缺陷产生的原因及与退火制度的关系,结合烧结法的工艺特点,提出避免退火过程中产生以上缺陷的较佳退火工艺制度。     

活性碳纤维吸附染料前后的结构比较

借助X-射线衍射和X-射线光电子能谱分析手段,比较了几种活性碳纤维在水相中吸附前后的结构。研究结果表明,活性碳纤维吸附染料后,其微晶结构发生了变化,依吸附质的不同,活性碳纤维的晶面间距有一定的膨胀或缩小。同时,活性碳纤维在水溶液中也发生了一系列的化学变化,其表面含氧量在吸附后有所增加或减小,显示某些有机物也可使活性碳纤维发生氧化或还原。     

PAN基碳纤维的微观结构研究

利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)研究了碳纤维的微观结构。结果表明,造成碳纤维力学性能低的直接原因可以归结为严重的皮芯结构、芯部组织疏松或有孔洞出现、晶相少且无明显取向、石墨层排列紊乱。提高碳元素的含量,提高结晶度,减少甚至消除皮芯结构,减少孔洞,从微观上提高石墨层的取向和堆叠程度是获得高性能碳纤维的必要条件。     

PAN 基碳纤维预氧结构形成过程中的纤维尺寸效应

对预氧纤维进行预处理以达到脱除纤维中未环化分子的目的,借助X射线衍射（ XRD ）,拉曼光谱（ Ra-man）,红外吸收光谱（ FTIR）分析、差示扫描量热（ DSC）分析对两种不同纤度预处理前后的聚丙烯腈（ PAN）氧化丝进行了研究,并初步讨论了PAN纤维尺寸效应对预氧结构的影响机理。研究结果表明：同等条件下低纤度PAN纤维得到的预氧纤维环化程度较高,皮芯结构不明显,并且低纤度预氧纤维的环化结构中SP2杂化碳含量较高,且SP2杂化碳中芳香碳含量较高。     

微晶玻璃装饰板材质量缺陷的研究

针对试生产中微晶玻璃板出现的质量缺陷（“鱼眼泡”,“气孔”,“黑斑”等）,进行了试验与分析,指出玻璃的质量,晶化制度等对微晶玻璃质量的影响;提出了净化生产环境,研究合理的晶化工艺等有效提高产品质量的措施。     

高性能碳纤维原丝与油剂

油剂是生产高性能原丝和碳纤维的重要辅剂。它在单丝表面均匀成膜,既可防止单丝之间粘连和并丝,也可防止在生产过程中纤维表面与辊筒的摩擦与磨损,从而有效避免纤维表面产生缺陷,是提高原丝和碳纤维性能的有效技术措施之一。     

碳纤维研究及发展现状

碳纤维因其优良的性能被广泛运用于各行各业中。简述了碳纤维的发展现状,碳纤维种类、生产方式以及碳纤维表面处理工艺。PAN基碳纤维和沥青基碳纤维是生产最多和使用最多的碳纤维,在碳纤维生产过程中会进行上浆处理,以减少机械摩擦引起的毛丝和单丝断裂现象,使碳纤维使用性能更好。     

缺陷是碳纤维的致命伤

着重论述了缺陷产生的原因及其对碳纤维抗拉强度的影响。碳纤维属于脆性材料,抗拉强度受控于各类缺陷;缺陷是碳纤维的致命伤。抗拉强度与缺陷之间的关系遵循格拉菲斯微裂纹理论;缺陷随机分布,服从最弱连接理论;缺陷愈小和愈少,抗拉强度愈高、CV值愈小。指出:提高碳纤维抗拉强度的基本思路是控制各类缺陷的产生,减小缺陷尺寸,减少缺陷数目;提高碳纤维力学性能的治本措施就是在于消除各类缺陷。     

用SEM研究PAN原丝的表面缺陷

有机聚丙烯腈纤维（PANF）经过一系列高温热处理（HTT）转化为无机碳纤维（CF），CF属于脆性材料，其抗拉强度受控于各类缺陷，它的缺陷大致可分为两大类，一类是先天性缺陷，即由原丝引入，另一类是后天性缺陷，在后处理过程中引入，本文主要是用扫描电子显微镜（SEM）研究PAN原丝的表面缺陷。     

利用扫描电子显微镜研究聚丙烯腈基碳纤维的形态结构

采用扫描电子显微镜(SEM)研究了聚丙烯腈(PAN)基原丝及其碳纤维的缺陷和表面沟槽等形态结构,并分析了表面处理后碳纤维与树脂基体的结合状态.结果显示:SEM可以直观地观察到PAN原丝及其碳纤维的表面及内部缺陷,这些缺陷主要遗传自原丝;经表面处理后,碳纤维与树脂基体间结合程度和强度显著提高.