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早在20世纪60年代在从PAN 纤维制备碳纤维的早期研究过程中,人们就认识到清楚了解预氧丝

在碳化裂解过程中化学变化的必要性。Watt 等[8-12]对此进行了深入研究,利用气相色谱、质谱等技术收集和分析预氧丝在不同温度碳化后裂解出的气体,并结合裂解后纤维性质的变化推测出所发生的化学裂解反应。

由于预氧化后所得到预氧丝含有大量未环化的线形分子链,在低温碳化阶段,这些非梯形聚合物链段发生裂解反应释放出大量的小分子气体以及b烯腈二、三甚至四聚体化合物[13],预氧丝多少钱,后者会形成焦油黏附在炉管出口处。而在高温碳化阶段主要释放HC N 和N 2。

预氧丝是制备***碳纤维的重要阶段,预氧丝好不好,至今对预氧丝的研究还很少,对辐照下预氧丝微观结构的演化研究也很少。对预氧丝进行γ辐照,采用XRD、SAXS、EDS等表征预氧丝在辐照下的微观结构演化,进一步采用XRD、Raman、SAXS、SEM对辐照后的碳纤维微观结构进行研究,结合力学性能分析,探讨碳纤维在γ射线辐照下微孔结构的演化与力学性能提升之间的关系。为了初步探索Y辐照预氧丝微观结构的演变,采用XRD,SAXS进行表征。结果表明,预氧丝(002)层间距在辐照后从3.4824nm减小到3.4513nm,回转半径从1~5nm增大到1~6nm(Air)和1~7nm(Ar),微孔半径也从1~7nm(原样)增大到1~8nm(Air)和1~9nm(Ar),尺寸较小的微孔体积分数变小,尺寸较大的微孔体积分数变大,证明γ辐照使得预氧丝的微孔增大。

不同辐照介质下,预氧丝的横截面氧含量变化不一样,在y气中辐照的预氧丝各处的氧含量都呈现下降趋势,在空气中辐照的预氧丝各处氧元素含量都呈现增加趋势,这表明γ射线辐照促进了预氧丝的预氧化进程。T700辐照后002层间距和ID/IG都比辐照前更小,未辐照碳纤维微孔长度大约为3~9nm,但是y气中辐照碳纤维的微孔长度减小到1~5nm,预氧丝采购,环y氯丙烷中为1~7nm。而在平均微孔半径方面,辐照后碳纤维的微孔半径和原样的4.8406nm相比,辐照后碳纤维的微孔半径分别是3.6868nm和3.4223nm。而在y气(Ar)中辐照碳纤维的平均微孔半径比环y氯丙烷(ECP)中辐照的小,河北预氧丝,这就表明活性介质会增大碳纤维表面的微孔。但是在ECP中辐照的碳纤维d002和ID/IG与Ar中辐照区别不大,表明辐照介质对碳纤维微晶结构和石墨化程度影响很小。结合碳纤维的力学性能变化进行对比,可以发现:介质对碳纤维的结晶结构和石墨化程度影响很小,相反,对微孔结构影响很大,这与碳纤维力学性能变化趋势一致。因此得出结论:Y辐照下碳纤维力学性能随着微孔尺寸的减小而增大。

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