PAN基碳纤维宏微观结构与拉伸强度的关联性

采用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪、X射线衍射仪和X射线小角散射仪对市场采购的T300及T700碳纤维和实验室自制的SY300及SY700碳纤维的宏观和微观结构进行了表征和分析,比较了这4种碳纤维在宏观和微观之间的差异,并分析了这些差异对拉伸强度的影响。结果表明:宏观方面,拉伸强度与直径成反比关系,其数值大小与直径实验方法密切相关;微观方面,对于不同类型碳纤维的拉伸强度与石墨化程度和微晶厚度成正比,与微晶层间距和微孔大小成反比。对于同类型的碳纤维,其石墨化程度、微晶厚度及层间距相近,微孔尺寸是影响拉伸强度的最主要因素。