李昭锐
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李常清
,
王建彬
,
张琨
,
徐樑华
材料热处理学报
提出了制备渗铁PAN碳纤维的一种新方法,研究了铁元素对碳纤维热行为的影响,探讨了铁元素对碳纤维热行为影响机理.结果表明,在初生纤维上浸渍Fe2(SO4) 3/DMSO溶液的方法制备得到的PAN碳纤维中元素铁含量在0.26％以上,其在纤维截面上分布均匀.铁元素对碳纤维热稳定性影响与碳纤维经历的热历史有关,在1700℃以上热处理过的渗铁碳纤维热稳定性较之2200℃热处理过的碳纤维热稳定性高.同时,铁元素对碳纤维热稳定性表现出浓度效应,碳纤维中铁浓度在49 μg/g以上时,碳纤维耐热氧化能力随铁元素浓度的升高而降低.研究还表明,铁元素能降低了PAN碳纤维表面C1s费米能级,从而提高了碳纤维耐热氧化性.
关键词:
碳纤维
,
热稳定性
,
铁
,
浓度效应
,
费米能级
李昭锐
,
张东
,
徐樑华
,
孙玉山
,
徐鸣风
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141204.002
通过调控原丝工艺,制备得到形貌结构不同、力学性能相近的PAN基碳纤维(CF),用以模拟碳纤维表面光滑与沟槽结构对其电化学氧化行为的影响.研究表明:原始形貌光滑碳纤维在电化学过程中保持形貌能力较强,相同的电化学氧化强度下,其表面氧碳比高于原始表面粗糙的碳纤维,表明其氧化程度高.X射线光电子能谱(XPS)分峰结果表明,二者表面氧含量差别来自于表面羰基含量的差异.力学性能测试结果表明具有沟槽形貌的碳纤维拉伸强度及拉伸模量提高的幅度较大,其中拉伸强度提高最大值为17.3％.将氧化前后的碳纤维制备成碳纤维增强树脂基复合材料,探讨碳纤维形貌结构对其复合材料界面性能的影响.结果表明:由具有沟槽形貌的碳纤维制备得到的复合材料层间剪切强度(ILSS)较高,表明碳纤维表面物理形貌也是影响复合材料界面的重要因素.
关键词:
碳纤维
,
形貌结构
,
电化学氧化
,
复合材料
,
界面
