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聚丙烯腈纤维片层组织结构演变历程的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
为了研究原丝中片层微观组织的演变性,借助电子显微镜,跟踪了片层组织结构在纺丝、预氧化和炭化过程中所发生的变化。结果发现:原丝由取向不同的片层组织结构构成,形成最终碳纤维后,碳层不会在C轴上做有规则的ABA式堆砌,个别的碳层面绕C轴发生旋转而失去碳层的三维有序结构,仅仅生成二维有序的乱层结构。预氧化纤维有“皮芯结构”,外层由与纤维轴平行或者倾斜成一定角度的微纤片层结构组成,而内部是杂乱无章的片层结构,或者是微小的空隙,皮层的厚薄与预氧化处理方式有关。经过1000℃烧制的碳纤维层片厚度约为0.03~0.10滋m。经过1350℃炭化后所得的纤维,由许多类似鱼鳞的片层构成,片层上有纳米级的微晶。 相似文献
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湿纺凝固负拉伸对初生纤维结构与性能的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
研究了凝固负拉伸对聚丙烯腈(PAN)纺丝液的膨胀效应、初生纤维聚集态结构和性能的影响,初步揭示了膨胀效应和凝固取向的产生机理及其对初生纤维结构与性能的影响;指出溶剂与水之间的传质速率差是控制初生纤维结构进而控制其性能的最关键因素,它决定了原液细流表面凝固层的组成及结构,而凝固速率反映了凝固层的生长速度。研究发现:随着凝固负拉伸的降低,PAN纺丝液的挤出胀大比减小,其传质速率差与凝固速率均下降,初生纤维的凝固取向、结晶度和晶粒尺寸均增加,其截面形状趋于圆形,内部结构变得均匀致密、缺陷减少,从而使断裂强度得以提高。 相似文献
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湿法纺聚丙烯腈原丝凝固过程的研究 总被引:5,自引:1,他引:4
为了研究丙烯腈湿法纺丝中,温度、浓度和负牵伸等凝固条件对原丝结构和性能的影响,借助扫描电镜,电子探针、元素分析仪等对初生原丝结构和性能进行了探索,结果发现:在一定范围内提高凝固浴浓度、适当降低凝固负牵伸、升高凝固浴温度,有利于获得圆形截面的纤维;升高凝固浴温度,增加凝固牵伸有利于纤维结晶度的增加。 相似文献
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聚丙烯腈基纤维的结构设计及其演变性研究 总被引:7,自引:0,他引:7
为了制备高性能的聚丙烯腈基碳纤维,借助高温DSC曲线分析、透射电镜和扫描电镜等分析方法,通过对制备碳纤维的不同类型原丝进行分析,对聚丙烯腈基纤维的结构设计及其演变性进行了研究,结果发现在聚合、纺丝过程中要避免结构缺陷的引入,才能制备具有理想的物理化学结构和精细组织结构的原丝,只要丙烯腈质量分数达0.97以上,第二、三单体的微量变化不足以引起原丝和碳纤维性能发生大的变化,原丝微观组织结构不断演变和转化,某些结构缺陷会遗传到碳纤维中,质量较高PAN纺丝液质量分数纺丝液制取的纤维表面沟槽小而浅. 相似文献
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网状和皮芯结构对生产高性能碳纤维组织演变的影响 总被引:7,自引:0,他引:7
为了研究聚丙烯腈纤维各级超分子结构形态及结晶的微观形态,弄清楚制备碳纤维的过程与所得到纤维结构和性能的关系,用透射电子显微镜分析了凝胶网络和皮芯结构的形成及预氧化和炭化过程中纤维结构的演变历程.结果表明:原丝具有明显的皮芯结构,外表层凹凸不平,从表层至心部是一层过渡区,表层的片层较心部的薄且致密.碳纤维网络骨架间接点的密集程度和原丝的密集程度有直接关系,原丝网络骨架的接点密集度低及晶粒组织大,随后得到的最终碳纤维密集度低及晶粒组织也大,其强度和模量明显高.碳纤维强度主要是纤维中弥散分布的"小晶区"做出的贡献;原丝微观结构中,"晶区"数量、大小和弥散分布情况以及构成三维空间网络结构的致密程度决定了预氧丝和碳纤维的性能. 相似文献
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