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    188宝金博页面版: PAN基预氧丝的研究及其应用-论文

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    内容提示： 成都纺织高等专科学校学报 Journal of Chengdu T extile C ollege 第 32 卷第 3 期 ( 总第 117 期 ) 2015 年 7 月 Vo1．32，No．3(Sum 117 PAN 基预氧丝的研究及其应用 刘元军，赵晓明，李卫斌 ( 天津工业大学纺织学部 ，天津 300387) 摘 要：介绍 了PAN 基预氧丝的结构 ，对 PAN 基预氧丝在碳化过程 中的物理化学变化进行 了综述，并提 出了PAN 基预氧丝存在的 问题及提 高预氧丝性 能的方法，总结 了预氧丝的具体应 用领 域 。 关键词 ：PAN 基预氧丝 结构 物理化 学变化 问题 方法 应用 中图分类号 ：TQ340．7 文献标识码 ：A 文章编号 ：1o08．5580( 2015)03-0...

    文档格式：PDF | 页数：9 | 浏览次数：60 | 上传日期：2015-10-17 22:33:51 | 文档星级：
    成都纺织高等专科学校学报 Journal of Chengdu T extile C ollege 第 32 卷第 3 期 ( 总第 117 期 ) 2015 年 7 月 Vo1．32，No．3(Sum 117 PAN 基预氧丝的研究及其应用 刘元军，赵晓明，李卫斌 ( 天津工业大学纺织学部 ，天津 300387) 摘 要：介绍 了PAN 基预氧丝的结构 ，对 PAN 基预氧丝在碳化过程 中的物理化学变化进行 了综述，并提 出了PAN 基预氧丝存在的 问题及提 高预氧丝性 能的方法，总结 了预氧丝的具体应 用领 域 。 关键词 ：PAN 基预氧丝 结构 物理化 学变化 问题 方法 应用 中图分类号 ：TQ340．7 文献标识码 ：A 文章编号 ：1o08．5580( 2015)03-006-0 9 0 前言 碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性 ，又兼 具纺织纤维的柔软可加工性 ，是新一代增强纤维。 2005 年 ，全球碳纤维市场仅为9 亿美元 ，而2013 年 可望达到或超过 100 亿美元，预计到 2022 年有望 达到 400 亿 美 元 ，碳 纤 维 的应 用 将进 入 全 新 的 时代 一 。 早在 1959 年 ，日本大阪试验所进藤昭男发明 了 PAN基碳纤维，但抗拉强度 、弹性模量等力学性 能均处于较低的水平。为了改善 PAN 基碳纤维 的 各项性能 ，英国皇家航空研究 中心 Watt 从 1963 年 开始研究 PAN 基碳纤维 的过程优化 ，重点是 在预 氧化过程制取 PAN 基预氧丝 的研究 ，奠定 了现代 生产 PAN 基碳纤维工艺基础_6j 。国际上以 日本东 丽公司的产量最大 ，此公司致力于碳纤维专用的优 质 PAN 原丝的开发并采用共聚单体加速预氧化进 程 ，在上世纪七十年代 ，PAN 基碳纤维 主要发挥功 能材料作用 ，高强碳纤维 以 Toray 公 司 T300 牌号 为代表 ；在 1990 年 ，PAN 基碳纤维开发出发挥结构 材料 作用 的高强 中模碳 纤维 ，以 Toray 公 司 T800 牌号为代表_l 。这两个牌 号均代表着同时代 的国 际领先水 平。由于碳纤 维产品 附加 价值高 ，除 日 本 、美 国众多公司外 ，法国、德国和前苏联等国家也 都引进或开发 了 PAN 原丝及碳纤维的生产技术 ， 争相发展 。另外 ，印度 、南斯拉夫 、以色列、韩 国以 及我 国台湾也在 PAN 基碳纤维制备方面开展 了大 量的研究 ，并取得 了进展。在国内以北京化工大学 碳纤维及复合材料研究所、中国石油吉林石化公司 研究院、中国科学院山西煤炭化学研究所为代表的 高校、院所、企业最近几年高强 中模碳纤维 的研制 取得了实质性的突破。 以丙烯腈为原料 ，制备 PAN 基碳纤 维工艺流 程很长 』。其 中预氧化过程是一个关键工序 ，通过 控制停 留时间、选择合适 的温度等工艺条件 ，可以 制备出结构优 良的 PAN 基预氧丝 。由此 ，可 以看 出预氧化在碳纤维生产 过程 中的重要地位 。 如果说优 质 PAN 原丝是制取 高性能碳 纤维 的前 提，那么预氧化工 序则是承 前 ( 原丝 ) 启后 ( 碳纤 维 ) 的桥梁。PAN 基预氧丝不仅具有优 良的阻燃 、 耐热性能，而且纤维的耐化学试剂性能也优于一般 的合成纤维。 在国际上 ，PAN 基 预氧丝应用在 高温场合远 远多于市售的 Kevler，Conex ，Nomex 等耐热纤维 。 PAN 基预氧丝是随着碳纤维 的发展而兴起的一种 新型耐热耐焰材料 ，在隔热 、防火 、阻燃等领域具有 广泛的应用价值 ，并且具有无机耐火耐焰材料所不 具备 的纺织加工性能和服用性能 ，又无石棉对人体 收稿 日期 ：2015—05 —07 基金项 目：国家自然科学基金项目(51206122) 第一作者：刘元军( 1986 一) ，女，博士，研究方向：预氧丝性能研究。 通讯作者：赵晓明( 1963 一) ，男，博士，天津市特聘教授，博士生导师 ，研究方向：纺织材料与纺织品设计。

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