固化過程中木質(zhì)碳纖維原絲微細結(jié)構(gòu)的生成演化

編號：FTJS05087

篇名：固化過程中木質(zhì)碳纖維原絲微細結(jié)構(gòu)的生成演化

作者：李美平； 黃思琪； 張玥； 馬爾妮；

關(guān)鍵詞：木質(zhì)碳纖維原絲； 固化； 微細結(jié)構(gòu)；

機構(gòu)： 北京林業(yè)大學材料科學與技術(shù)學院

摘要： 將杉木木粉經(jīng)苯酚液化、熔融紡絲后,在甲醛、鹽酸和蒸餾水組成的固化液中固化,得到木質(zhì)碳纖維原絲。討論了木質(zhì)碳纖維原絲在固化過程中的表面形貌、官能團變化、微晶結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性。得到的結(jié)論如下:①固化過程中,原絲表面保持平滑,未發(fā)生明顯變化,固化升溫時間達到4h后固化比較完全,原絲內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密。②固化條件為3h+2h時,苯環(huán)上的H原子開始被取代,原絲進入固化交聯(lián)初階段。升溫時間達到4h后生成的亞甲基鍵和苯環(huán)上的羥基發(fā)生脫水縮合反應(yīng),生成C-O-C和少量C-C=O結(jié)構(gòu),交聯(lián)反應(yīng)加強。③不同固化階段原絲的片層間距(d002)均穩(wěn)定在0.448~0.479范圍內(nèi),同時,沿c軸上的堆積高度(Lc)在1h+2h時最小,2h+2h時最大,2h后略微下降,隨著固化時間增加,維持在0.805~0.833范圍內(nèi)。④固化初期原絲的熱穩(wěn)定性較差,在900℃失重率達99.3%;升溫時間從2h到5h時,失重率從63.9%逐漸降到52.8%,原絲穩(wěn)定性提高。⑤原絲中微孔的比例隨固化時間的增加呈增大趨勢,固化過程中有部分非微孔的孔隙向微孔轉(zhuǎn)化。