聚丙烯腈基炭纤维制备过程中的表面形态和结构研究

• 作者: 井敏 何东新 朱波 王延相 王强 王成国
• 来源期刊: 新型炭材料
• 学科: 工学
• 关键词: 聚丙烯腈原丝 预氧化 炭化 扫描电子显微镜 透射电子显微镜
• 年，卷（期）: 2005,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 51-57
• 页数: 7页
• 分类号: TQ342+.742
• 字数: 3574字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1007-8827.2005.01.010

摘要

为了制备高性能的聚丙烯腈基炭纤维,用SEM和TEM等分析方法跟踪炭纤维生产全过程中纤维微观结构所发生的变化.在湿法纺丝中,控制预牵伸倍数为7倍,调整凝固浴的温度为16℃时,可纺出截面近似圆形的高质量原丝,纤维的截面和表面的微纤比较紧凑,表面缺陷和裂纹较少;原丝经过预氧化后仍保持原来的微原纤结构,纤维外部表层的石墨微晶较大,所含孔隙较少,内部的微晶较小且含有大量孔隙.用高锰酸钾改性原丝能够得到质量优异的预氧化纤维,改性预氧丝的纤维基面增加比未改性的多,基面沿纤维轴排列的程度更高.所制备的炭纤维具有由原丝演变来的微观结构,微纤沿纤维轴高度取向,微纤之间有细长的孔隙,并堆砌在一起形成枝化微纤的伸展网络,炭纤维截面形状也近似为圆形.合理调整制备工艺,得到了强度为3.6GPa～4.2GPa,断裂延伸率为1.6%～1.8%,模量为235GPa～240GPa的聚丙烯腈基炭纤维.结果表明:炭纤维的微观组织结构与原丝的微观组织结构密切相关,高强度、高取向度和结构均匀的原丝是获得高强度和高模量炭纤维的前提.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王成国	山东大学材料科学与工程学院	182	2791	29.0	37.0
2	王延相	山东大学材料科学与工程学院	54	852	19.0	27.0
3	何东新	山东大学材料科学与工程学院	12	265	9.0	12.0
4	朱波	山东大学材料科学与工程学院	117	1248	20.0	28.0
5	王强	山东大学材料科学与工程学院	52	646	14.0	24.0
6	井敏	山东大学材料科学与工程学院	7	113	4.0	7.0