聚丙烯腈凝膠纖維滲硼對炭纖維的石墨化過程的影響

編號：FTJS07351

篇名：聚丙烯腈凝膠纖維滲硼對炭纖維的石墨化過程的影響

作者：陳力 呂春祥 蔣俊祺 呂永根

關(guān)鍵詞： 聚丙烯腈凝膠纖維 硼 催化石墨化 微晶結(jié)構(gòu) 力學(xué)性能

機構(gòu)： 東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所

摘要： 對聚丙烯腈凝膠纖維進行滲硼處理所制炭纖維在1600~2400℃進行石墨化熱處理,利用電感耦合等離子體光譜儀、掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線光電子能譜儀、X射線衍射儀和萬能力學(xué)測試機對石墨纖維進行表征,研究了硼對其結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明,在石墨化溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高,炭纖維中的硼含量逐漸降低。硼在石墨化過程中以取代的方式進入到碳網(wǎng)內(nèi)并在其中進行擴散,但因炭纖維中硼含量較低,其并未對微晶尺寸的生長產(chǎn)生影響,而明顯提高了取向度,導(dǎo)致炭纖維的楊氏模量提高的同時,其拉升強度的降幅也顯著降低。在達到相同模量的情況下,含硼炭纖維的石墨化溫度可降低200℃。