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氧化工艺中碳纤维的研究
文章来源: 行业新闻   发表时间:2016-12-06 11:49:32

关于氧化工艺中纤维是否加张力意见不同,一些研究者认为沥青是大片层分子结构,因而无需在氧化过程中加张,但其他作者和我们的研究结果发现,张力的确有助于纤维微晶择优取向,因而强度和模量有所增加。张力可以避免氧化工艺中因化学结构变化带来的收缩,因此,牵伸可以提高碳纤维性能。通常当张力高于沥青分子间作用力时,碳纤维性能下降,即在张力过大的情况下,沥青纤
维将断裂。为提高碳纤维性能,依据热应力一应变曲线选择合适的应力是很重要的。

  采用DSC和TG研究各向同性及各向异性沥青纤维在空气中的氧化,显示氧与沥青相互作用是增重和放热反应。在氧化过程中,H/C下降,而0/C上升。FT-IR 结果显示-CH3和—CH2Ar-H峰强度随氧化加深而下降,在260℃时出现了羰基(1700cm)和羧基(1720cm)的吸收峰,在280℃出现了酚羟基(1150cm)芳醚(1250cm)的吸收峰,在320℃出现了酸酐(1840cm)的吸收峰,这些吸收峰都随着温度的升高而逐渐增强。从上述结果可以推测:在空气中进行的稳定化过程中,发生了脱氢、交联、环化等化学反应,放出CO、CO2、

  H2O及小分子烃类化合物,形成了耐热型的酸酐或羰基氧桥。在稳定化完成后沥青纤维由热塑性变为热固性,因而沥青氧化纤维在碳化过程中方能保持纤维形态。

碳纤维


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