KD-Ⅱ和Hi-Nicalon纤维热处理后的力学性能

研究了KD-Ⅱ和Hi-Nicalon两种连续碳化硅纤维在氩气氛下1 400~1 600℃保温1 h和空气中1 100~1 400℃保温1~100 h后的力学性能。结果表明,两种纤维热处理前后强度相当,下降趋势相似;两种纤维在惰性气氛下能耐较高温度,在空气中热处理时随着时间的增加或者温度升高,纤维强度逐渐下降。与Hi-Niclaon相比,KD-Ⅱ纤维氧化速率较快,氧化反应活化能略低。     

碳纤维及无机纤维

971208碳纤维制备及其氧化膜界面的剪切强度Jung T.…;Adhes.Soe.Proe.Seventeenth Annu.Meot.Syop.Part.Adhes.,1,93,p,240一242(英)讨论了碳纤维的制备方法和碳纤维上氧化膜界面的剪切强度。对涂层工艺条件的优选,可以提高纤维和膜之间的键合牢度,扩大了碳纤维在金属基质复合材料的应用。(汪晓峰) 971209热稳定化PAN纤维的化学稳定性与应用Budylina E.G.…;Fibre Chemistry,1995,27,(1)p .50+(英)热稳定化PAN纤维研究的焦点就在它的化学稳定性和应用。热稳定化包括在250~3。。C下对纤维进行热处理,从而给予纤维不熔性.不燃性以…     

在氮气中处理聚丙烯腈纤维的不熔化工艺

聚丙烯腈纤维不熔化过程的前期(220℃)在氮气中热处理,后期(220℃)在空气中热处理,与常规全程空气中热处理进行对比,希望能够降低不熔化处理的成本。借助元素分析(EA)、热重分析仪(TGA)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、力学性能分析等表征手段,研究了不同热处理方法对PAN不熔化纤维的氧化程度和皮芯结构影响以及碳化收率和碳纤维的力学性能。结果发现,与全程空气处理相比,经过氮气气氛处理后的不熔化纤维在后续处理过程中最终不熔化温度可以降低20℃,900℃碳化后的收率增加了3.8%,碳纤维的强度相当,初步估算节能8.7%。     

热处理对Vectran纤维的结构与性能的影响

将Vectran树脂在单螺杆挤出机上进行熔融纺丝,制得Vectran初生纤维,初生纤维在氮气气氛中,于高温腔室中180℃预热1 h后,分别在200~270℃下热处理10~60 h,制得Vectran纤维,研究了热处理时间和热处理温度对Vectran纤维的结构与性能的影响。结果表明:在200~260℃下热处理Vectran初生纤维,0~10 h时,纤维强度上升较快,40 h时强度增长缓慢;随着热处理温度的升高,Vectran纤维的熔点也随之上升,在热处理时间为20 h时,处理温度超过260℃,Vectran纤维的结晶、结构受到影响;在热处理温度为200~260℃,时间小于40 h处理Vectran纤维,可使Vectran纤维的力学性能增强,熔点提高,结晶完善,但纤维的表观形貌没有受到影响。     

静电纺丝法制备RGO/PU纳米复合纤维的研究

采用改进Hummer法制备了氧化石墨烯,并由氧化石墨烯制备了还原氧化石墨烯(RGO),将其添加到热塑性聚氨酯(PU)纺丝液中,用静电纺丝法制备了RGO/PU纳米复合纤维。讨论了纺丝电压对纤维的影响,考察了复合纤维膜的形貌、导电性能和力学性能。结果表明,纺丝电压为23~28 k V时有明显的泰勒锥;在PU中添加质量分数为0.50%的RGO可以明显提高复合纤维的导电性能;加入RGO后PU纤维拉伸强度和断裂伸长率提升明显。     

芳纶纤维的热氧化处理及对环氧树脂界面黏结的影响

采用红外光谱(FTIR)、热重(TG)、差示扫描量热(DSC)对芳纶纤维在N_2和空气气氛下的热行为进行了研究,并以透射电镜(TEM)、界面剪切强度(IFSS)研究了芳纶纤维的空气热氧化处理及对其环氧树脂界面黏结的影响。结果表明:芳纶纤维在空气条件下,150～200℃温度范围内,仅仅是纤维表层上浆剂的挥发。250℃以上会出现分子链的氧化,同时纤维表层分子链能够重排使得氢键增强。高温过程中芳纶纤维的分子链苯环C—H被氧化成—C—OH、—COOH,从而使纤维表面极性增强。极性的结构有利于与环氧树脂的界面反应,使纤维与环氧树脂间形成40～50 nm的界面层。热处理后,芳纶纤维与环氧树脂微滴间界面剪切强度值增至18.05 MPa,与原丝相比增加了11.9%。同时,高温氧化后的芳纶纤维/环氧树脂界面黏合增强,复合材料的层间剪切强度为76.2 MPa,与原丝相比提高16.16%。     

加压氧化对抑制中间相沥青纤维氧化粘连并丝的影响

为了解决中间相沥青纤维氧化稳定化过程中由于纤维表面发生小分子挥发以及低分子质量组分软化导致的粘连并丝问题,采用加压空气和加压氧气对中间相沥青纤维进行氧化稳定化热处理,研究氧气分压和氧化气体的总压力对沥青纤维氧化粘连的影响.利用悬垂度的测试表征氧化沥青纤维的粘连程度,悬垂度越大说明纤维粘连程度越小.结果 表明:空气中压力...     

热处理对PBO纤维结构和性能的影响

热处理是进一步提高聚苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维性能的重要工艺。本文研究了固定张力下,热处理温度和时间对PBO纤维结构和性能的影响。结果表明:在固定张力下进行热处理可以促使PBO纤维进一步完成关环反应,提高大分子链的规整性;热处理会使PBO纤维表面粗糙化,并改善纤维的界面性能,600℃下处理40 s后其界面剪切强度提高了40%;提高热处理温度或延长热处理时间均能提高PBO纤维的强度和模量;氮气下550℃处理35 s后,PBO纤维的拉伸强度和模量分别比初生纤维提高了28%和45%。     

后处理对改性聚氨酯系中空纤维膜压力响应行为的影响

采用熔融纺丝制得改性聚氨酯系中空纤维膜,通过测试水通量随压力的变化研究了拉伸、热处理温度和热处理时间对改性聚氨酯系中空纤维膜压力响应行为的影响。结果表明,所得膜可发生明显的压力响应行为,且拉伸倍数越大,膜的强度越大,压力响应行为越精确;随热处理温度升高,膜的支撑性变差,压力响应行为变弱;随热处理时间延长,膜形变回复率变低,压力响应行为减弱。     

PAN/TiO2纳米纤维膜的制备与性能分析

通过静电纺丝和水热处理的方法成功制备了高效、可回收利用的聚丙烯腈/二氧化钛(PAN/TiO₂)纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和亚甲基蓝(MB)降解率等对PAN/TiO₂纳米纤维膜形貌、晶体结构、力学性能以及光催化活性进行表征。结果表明,钛酸四丁酯(TBT)的添加有效减小了纤维直径;水热处理成功将TBT转化为锐钛矿TiO₂,并且PAN/TiO₂纳米纤维膜强度均高于纯PAN;紫外光照射120 min后,纤维膜对MB光催化降解率最大可达到94.8 %,同时连续5次回收再利用后纤维膜仍保持良好的光催化活性。     

SiO2纳米纤维膜的电纺制备及结构性能优化

通过对静电纺丝工艺和热处理制度的调控实现了SiO₂纳米纤维微观结构和力学性能的优化。本文以正硅酸乙酯(TEOS)为原料、以聚乙烯吡络烷酮(PVP)为助纺剂,通过静电纺丝法结合热处理工艺制备了SiO₂纳米纤维膜。通过热重-差热联用热分析仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和拉力试验机等手段对纳米膜进行了表征与测试,探究了聚合物浓度和升温速率对纳米膜微观形貌和力学性能的影响。研究表明,SiO₂/PVP复合膜经800 ℃煅烧后均生成了无定形态的SiO₂。随着PVP浓度的增加,煅烧后产物的微观形貌由骰子状微球向连续纤维发展,力学性能随之改善,PVP质量分数为25%时,连续纤维膜具有最佳的拉伸强度,为3.25 MPa;随着升温速率的增加,SiO₂/PVP连续纤维膜经800 ℃煅烧后,产物内部的残余热应力增加,纤维连续性降低,强度降低。本研究为SiO₂纳米纤维的功能化应用提供理论基础。     

热处理时间对熔纺聚氨酯纤维性能的影响

讨论预聚体法生产的熔纺酯型聚氨酯纤维在 80℃下热处理时间对其性能的影响。结果表明 :该纤维的热处理一段时间后线密度随热处理时间的增加而增加 ,强度开始随热处理时间增加而提高 ,但随着时间进一步增加而下降 ;断裂伸长率 ,沸水收缩率随热处理时间的增加而降低 ,热处理时间对纤维的干热和湿热收缩率影响不大     

聚丙烯腈纤维烯胺结构的形成及其氧化特性的研究

将聚丙烯腈(PAN)纤维在惰性气氛下进行热处理,通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、1 3C固体核磁共振(13C-NMR)、差示扫描量热(DSC)等方法研究了PAN纤维中烯胺结构的形成及其氧化特性。结果表明:惰性气氛下PAN纤维在热处理过程中氰基发生键断裂形成亚胺结构,并在温度达到190℃时开始向烯胺结构转变;随着热稳定化过程的进行,亚胺结构增加到一定程度后呈现下降趋势,而烯胺结构不断增加;热处理温度越高,亚胺结构向烯胺结构转变的越多且速率越快;将在惰性气氛下经不同温度热处理得到的PAN纤维进行空气气氛下的DSC分析,发现氧化反应的放热量与烯胺结构含量存在较好的线性关系,表明烯胺结构比其他特征结构更容易发生氧化反应。     

干法纺聚酰亚胺纤维的结构与性能

以均苯四甲酸二酐、4,4'-二氨基二苯醚、3,3'-二氨基二苯醚为原料,以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,制得聚酰胺酸(PAA)纺丝液,采取干法纺丝制得PAA初生纤维,将PAA初生纤维经过300~380℃的热处理后,得到聚酰亚胺(PI)初生纤维,在400℃下对PI初生纤维进行热拉伸,最终得到PI纤维,研究了热处理温度、热拉伸倍数等对PI纤维的结构与性能的影响,比较了PI纤维与P84纤维和芳纶1313的性能。结果表明:在300~380℃的热处理温度下,随着温度升高,PI纤维的力学性能降低,最佳热处理温度为300℃时制得的PI初生纤维于400℃下进行热拉伸3.0倍,所得PI纤维的断裂强度为5.8 c N/dtex,初始模量为69.4c N/dtex,其力学性能优于P84纤维及芳纶1313;PI纤维在空气中失重5%和10%的温度分别为560,570℃,其起始分解温度高于P84纤维和芳纶1313,热性能更好;PI纤维经高温热拉伸,纤维内部分子链沿纤维轴向高度取向,表现出典型的取向诱导结晶效应。     

热处理温度对有机硅树脂结合不烧铝碳滑板性能的影响

以板状刚玉、石墨、Al粉、Si粉和B4C为主要原料,有机硅树脂作结合剂制备了不烧铝碳滑板试样。研究了在空气中先经240℃24h预处理,然后分别于400℃、600℃、800℃、1000℃、1350℃和1450℃保温3h处理后试样的烧结性能、物相组成和显微结构等变化规律。结果表明:热处理温度对有机硅树脂结合不烧铝碳滑板的性能、物相变化和显微结构影响显著。热处理温度为240~600℃时,有机硅树脂裂解产生质量损失,使试样内部结构松散,显气孔率显著增大,常温耐压强度较低;800~1000℃时,试样边缘部分B4C、Al、Si优先氧化,生成须状Al2O3和针状硼酸铝,有利于边缘骨料与基质结构紧密结合,同时,试样内部局部有柱状氮化物生成,相应的体积密度明显增加,显气孔率急剧下降,常温耐压强度达到最高值;温度>1000℃,试样中石墨大量氧化而留下很多气孔,同时Al、Si等氧化反应加剧,试样质量增加和体积膨胀明显,体积密度下降,显气孔率上升,常温耐压强度有下降趋势。     

溶胀剂对黏胶纤维催化脱水的影响

主要研究了不同浓度的乙二胺、尿素水溶液对黏胶纤维的溶胀作用,以及溶胀对催化剂催化效果的影响。通过保水值、吸碘值、~(13)C NMR和热失重分析等测试手段,对溶胀后的纤维性能进行了表征。结果发现:溶胀破坏了纤维内部的氢键结构,使分子链间距加大,催化剂分子更容易进入到纤维内部起到更好的催化效果。通过测定纤维的保水值和吸碘值,对比了乙二胺和尿素水溶液对黏胶纤维的溶胀效果,发现乙二胺对黏胶纤维的溶胀作用更强。~(13)C NMR结果表明,乙二胺对黏胶纤维有更大的消晶作用。热失重曲线表明:经乙二胺溶胀后的纤维的初始热失重温度进一步降低,有利于纤维在更低的温度下进行热处理,节约能耗。纤维强度测试结果表明,溶胀处理可以有效提高催化剂的催化效率。     

PAN预氧化纤维结构与热处理温度的关系

在空气气氛中不同温度下对聚丙烯腈(PAN)原丝热处理8 h,制得PAN预氧化纤维。借助差示扫描量热分析、红外吸收光谱、X射线衍射、固体核磁等测试手段,表征了不同温度处理的PAN纤维的预氧化程度,研究了PAN预氧化纤维的结构特点。结果表明:不同温度下PAN纤维的预氧化程度不同,随着温度的提高而提高;PAN纤维预氧化程度不同,缘于不同温度下预氧化反应差异造成的预氧化结构的不同;预氧化温度越高,未环化的C≡N结构中共轭的C≡N结构相对含量越多,不利于进一步环化;环化反应在190~220℃较剧烈,在220℃以后反应趋于缓和;脱氢反应在190~210℃比较缓慢,在温度高于220℃开始剧烈进行;190℃以上发生氧化反应。     

阳极氧化的氧化铝膜表面上有机荧光物的浸渍

为制造具有荧光的铝板,在铝阳极氧化膜孔内浸渍有机荧光物质。将阳极氧化成膜的铝在室温下浸到悬浮有氢氧化铝的磺基水杨酸溶液中24小时,再将这种浸渍过的膜在空气中加热到300℃处理10分钟。经过这样热处理,荧光强度显著增强。荧光光谱包含由蓝到紫的谱带,发射光的峰值在395—405nm。确定了给出最强荧光的条件。     

关于钛合金黑色电解氧化的探讨

钛合金具有重量轻、强度大、耐热性高、耐腐蚀性强等优良特性。因此,在红外制导导航装置中选用制做光学系数构件,不仅保证了光学上的特殊性能要求,而且减轻了运载总体的重量。钛在空气中化学稳定性很好。小于100℃时,氧化很缓慢;500℃时,也只是表面被氧化;随着温度的升高,表面氧化膜开始在钛中溶解,氧向金属内部晶格扩散;但于700℃时,氧还没有大量进入金属内部晶格;     

添加Al_2O_3和ZrO_2的Si_3N_4陶瓷的氧化行为以及氧化对强度的影响

研究了添加Al_2O_3和ZrO_2的Si_3N_4陶瓷材料的氧化行为,同时探讨了氧化对陶瓷材料室温强度和高温强度的影响。实验结果表明,Si_3N_4陶瓷材料在空气中的氧化行为服从抛物线规律。另外、Si_3N_4陶瓷材料在1200℃的空气中氧化后其室温强度随着氧化时间的增加呈现先增加后下降的趋势,其中在1200℃的空气中氧化50h后其室温强度提高了8％。当在1300℃的空气中氧化后其高温强度随着氧化的进行有较明显的增加,其中在1300℃的空气中氧化75h后其高温强度提高了15％。