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    188宝金博页面版: 聚丙烯腈纤维孔隙结构对预氧化的影响

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    内容提示： 聚丙烯腈纤维孔隙结构对预氧化的影响陆叶涛， 吕永根， 巩娜娟， 赵卫哲, 潘 鼎（ 东华大学 材料科学与工程学院， 上海 201620）摘 要:采用 湿法纺丝， 通过不同 的牵伸条件， 制备具有相同 的化学组分和不同 孔隙率（ 体密度） 的聚丙烯腈纤维， 然后在相同的条件下预氧化。 借助红外吸收光谱（ FT-IR） 、 场发射扫描电子显微镜（ FESEM） 、 差示扫描量热（ DSC） 等表征手段对原丝和预氧丝的环化度、 皮芯结构及预氧丝横截面的氧径向分布进行分析对比。 实验结果表明， 随着孔隙率降低（ 体密度增加） ， 纤维径向的氧含量梯度变大， 皮芯结构趋于严重。关键词:聚丙烯腈纤维； 孔隙结构； 预...

    文档格式：PDF | 页数：6 | 浏览次数：24 | 上传日期：2014-06-10 15:20:21 | 文档星级：
    聚丙烯腈纤维孔隙结构对预氧化的影响陆叶涛， 吕永根， 巩娜娟， 赵卫哲, 潘 鼎（ 东华大学 材料科学与工程学院， 上海 201620）摘 要:采用 湿法纺丝， 通过不同 的牵伸条件， 制备具有相同 的化学组分和不同 孔隙率（ 体密度） 的聚丙烯腈纤维， 然后在相同的条件下预氧化。 借助红外吸收光谱（ FT-IR） 、 场发射扫描电子显微镜（ FESEM） 、 差示扫描量热（ DSC） 等表征手段对原丝和预氧丝的环化度、 皮芯结构及预氧丝横截面的氧径向分布进行分析对比。 实验结果表明， 随着孔隙率降低（ 体密度增加） ， 纤维径向的氧含量梯度变大， 皮芯结构趋于严重。关键词:聚丙烯腈纤维； 孔隙结构； 预氧化； 氧径向分布； 影响中图分类号: TQ342.741 文献标识码: A 文章编号: 1007-9815（2013） 02-0004-06The infl uence of pore structure of polyacrylonitrile fi beron the oxidative stabilizationLU Ye-tao, LU Yong-gen, GONG Na-juan, ZHAO Wei-zhe, PAN Ding(College of Material Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620 China)Abstract: Polyacrylonitrile (PAN) fibers with different porosities were prepared by wet spinning under different stretching conditions. The fibers were oxidized under the same condition. The influence of the porosity on the pre-oxidation of the PAN fibers was studied by infrared absorption spectrum (FT-IR), field emission scanning electron microscope (FESEM) and differential scanning calorimetry (DSC) The results show with the porosity decrease (density increase), the oxygen uptake during oxidation became low, and the gradient of radial oxygen distribution became steeper, which would lead to form serious skin-core structure in the fibers.Key words: polyacrylonitrile fiber; pore structure; preoxidation; the oxygen radial distribution; influenceVol.38 No.2Apr. 2013高 科 技 纤 维 与 应 用Hi-Tech Fiber & Application第38卷 第2期2013年4月收稿日期: 2013-03-03作者简介: 陆叶涛（ 1987-） ， 男， 浙江嘉兴人， 硕士研究生， 研究方向为碳纤维的预氧化过程， (电话) 18801623889(电子信箱) 18801623889@163.com。碳纤维、 硼纤维、 凯芙拉纤维、 碳化硅纤维和氧化铝纤维是当今公认的5 大增强纤维， 虽然它们的结构不同， 性能各异， 应用各有侧重。但就综合性能而言， 碳纤维位居5 大增强纤维之首， 是制造纤维增强复合材料的主要增强纤维。各国按照不同的习 惯对碳纤维进行划分归类[1～2]。 碳纤维一般按照原料分类： 可分为纤维素基碳纤维、 聚丙烯腈（PAN） 基碳纤维和沥青基碳纤维。 其中PAN碳纤维因性能优良， 生产成本低，已经成为最重要的碳纤维品种； 其性能主要受到聚合体结构、 纺丝成型工艺和氧化碳化过程的影响。在PAN碳纤维的制备过程中， 预氧化处理是关键步骤之一， 其结构转变在极大程度上决定着最终碳纤维的结构和性能[3～8]。 PAN原丝在热反应过程中发生了 十分显著的化学和物理变化， 其在热环境下， 由线性结构转变成耐热梯形结构， 原有的杂乱螺旋状超分子结构向平面状耐热梯形稳定结构转化。预氧化过程是一双扩散历程， 氧由 表及里

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