激光诱导预氧化PAN炭化的反应分子动力学模拟

• 作者: 姚良博 杨卫民 程礼盛 谭晶
• 来源期刊: 新型炭材料
• 学科: 工学
• 关键词: 激光 炭纤维 聚丙烯腈 炭化 反应分子动力学模拟
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 176-183
• 页数: 8页
• 分类号: TQ342+.74
• 字数: 3829字
• 语种: 中文

摘要

聚丙烯腈(PAN)分子向类石墨结构的转变过程在PAN基炭纤维的炭化过程中起着关键作用,研究激光诱导PAN分子的炭化过程对于进一步认识激光诱导PAN基炭纤维炭化机理有很大帮助.本文利用反应分子动力学方法模拟研究在2 500 K下,激光诱导预氧化PAN分子炭化过程与传统热处理诱导炭化的差异,分析了两种热处理方法过程中体系的能量变化、化学反应速率、原子波动状态及原子受力情况.结果 表明,激光诱导过程由于激光具有使物体快速升温的特性,给辐射的炭纤维带来一定的热冲击应力,致使纤维内部原子波动加剧,活性原子数量增加,原子活性增大,与周边原子发生碰撞和化学反应的几率增大,从而促进石墨结构的形成.使用ReaxFF反应力场研究PAN分子的炭化过程,可以提供详细的反应分子动力学过程,有助于理解炭化过程中石墨结构的形成机理,同时也表明激光辐照PAN基炭纤维能得到更好的炭化效果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨卫民	北京化工大学机电工程学院	483	2454	20.0	31.0
2	谭晶	北京化工大学机电工程学院	74	572	12.0	23.0
3	程礼盛	北京化工大学机电工程学院	15	10	2.0	2.0
4	姚良博	北京化工大学机电工程学院	4	21	3.0	4.0