王延相
,
王成国
,
朱波
,
季保华
,
王强
材料导报
借助于扫描电镜、透射电镜和小角X射线衍射方法,研究了聚丙烯腈湿法纺丝中形成的纤维的结构,结果发现:初生纤维是一种高度溶胀立体网络状的冻胶体,立体网络骨架由大分子链束集组成,大分子链间的缠结是骨架的物理交联点,原丝聚集态结构由里向外由3层组成:外表层是极薄的、密实的皮膜,从皮膜向里是柱状皮层,再向里是芯层.纤维沿径向分布的各层具有不同的取向度,随着凝固率和拉伸率的增加,结晶度增加.同时提高凝固液浓度,增加拉伸倍数,增大拉伸速度,可使晶粒增长.
关键词:
聚丙烯腈
,
拉伸倍数
,
蒸汽热定形
,
结晶度
,
晶粒尺寸
王延相
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董学梅
,
焦培明
,
王成国
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季保华
,
何东新
材料导报
通过实践深入探讨了聚丙烯腈原丝生产的聚合机理,并借助于SEM对所纺的碳纤维原丝进行了探讨,实验证明,生产原丝中的聚合机理遵循4个阶段,而且聚合温度没有超过聚丙烯腈的分解温度.纺丝要控制预牵伸倍数在7左右,为蒸汽牵伸提高原丝的取向度和结晶度以及最终碳纤维的高性能作好准备.
关键词:
自由端聚合
,
聚丙烯腈
,
预牵伸
,
碳纤维
季保华
,
王成国
,
王延相
,
朱波
功能材料
借助于圆柱体的一维线性模型,运用Fick第二定律推导出了溶剂和凝固剂扩散系数的表达式,利用KMnO4返滴定法测定出不同凝固时间的初生丝条中溶剂与非溶剂的含量,进而计算出各自的扩散系数;分析了各种凝固参数对溶剂和非溶剂扩散系数的影响规律,结果表明采用温和的凝固条件(高固含量及凝固浴浓度、低浴温及负牵伸率)可降低溶剂和凝固剂的扩散系数,实现均匀缓慢扩散.
关键词:
初生纤维
,
返滴定法
,
扩散系数
,
凝固条件
王延相
,
王成国
,
朱波
,
季保华
,
何东新
,
王强
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.03.004
为了研究聚丙烯腈纤维各级超分子结构形态及结晶的微观形态,弄清楚制备碳纤维的过程与所得到纤维结构和性能的关系,用透射电子显微镜分析了凝胶网络和皮芯结构的形成及预氧化和炭化过程中纤维结构的演变历程.结果表明:原丝具有明显的皮芯结构,外表层凹凸不平,从表层至心部是一层过渡区,表层的片层较心部的薄且致密.碳纤维网络骨架间接点的密集程度和原丝的密集程度有直接关系,原丝网络骨架的接点密集度低及晶粒组织大,随后得到的最终碳纤维密集度低及晶粒组织也大,其强度和模量明显高.碳纤维强度主要是纤维中弥散分布的"小晶区"做出的贡献;原丝微观结构中,"晶区"数量、大小和弥散分布情况以及构成三维空间网络结构的致密程度决定了预氧丝和碳纤维的性能.
关键词:
聚丙烯腈纤维
,
凝胶网络
,
皮芯结构
,
网络骨架
