預(yù)炭化過程中升溫速率對(duì)碳纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響

編號(hào)：FTJS03220

篇名：預(yù)炭化過程中升溫速率對(duì)碳纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響

作者：劉杰； 程志濤； 連峰； 馬兆昆； 黃翔宇；

關(guān)鍵詞：碳纖維； 聚丙烯腈； 預(yù)炭化； 升溫速率； 性能；

機(jī)構(gòu)： 北京化工大學(xué)碳纖維及功能高分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 上海石油化工股份有限公司；

摘要： 借助13C核磁共振波譜(13C-NMR),X射線衍射(XRD),拉曼光譜(Raman)等表征手段,研究了預(yù)炭化過程中聚丙烯腈基熱氧穩(wěn)定化纖維的熱化學(xué)反應(yīng)以及微觀結(jié)構(gòu)的變化,且重點(diǎn)研究了預(yù)炭化過程(400～800℃)升溫速率對(duì)纖維熱應(yīng)力、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:隨著預(yù)炭化升溫速率的提高,纖維類石墨層間距d002呈現(xiàn)出先減小后增大,晶區(qū)堆疊厚度Lc呈現(xiàn)出先增大后減小的的趨勢(shì);與之相對(duì)應(yīng)的纖維拉伸強(qiáng)度和拉伸模量則呈現(xiàn)出先增大后減小的變化;當(dāng)升溫速率達(dá)到132℃/min時(shí),d002和Lc分別出現(xiàn)最小值和最大值,此時(shí)所得碳纖維的力學(xué)性能最高。