李常清
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郭雅明
,
徐樑华
材料导报
在聚丙烯腈基碳纤维原丝制备的上油工序中引入了硅元素.采用直流电弧原子发射光谱(DC-Arc-AES)、电子探针显微分析(EPMA)、X射线光电子能谱(XPS)等研究了碳纤维中硅元素的高温演变规律.结果表明,随着热处理温度的升高,碳纤维中的硅含量逐渐减小,在1400～2000℃时含量减小幅度达到85%,纤维芯部和边缘的硅元素都在流失,硅系油剂的高温演变产物主要是SiO2.
关键词:
碳纤维
,
高温处理
,
硅系油剂
,
演变
郭雅明
,
李常清
,
马晓娜
,
徐樑华
材料科学与工程学报
改变聚丙烯腈（PAN）纤维纺丝工艺,制得无油纤维和含油纤维,在空气气氛下对两种纤维进行预氧化处理。借助体密度、差示扫描量热仪（DSC）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和X射线衍射仪（XRD）等测试手段,通过表征PAN纤维的预氧化程度,揭示硅系油剂的作用。结果表明,硅系油剂在190℃～250℃温度区间,即本论文讨论的预氧化反应全程,不发生化学反应,依然均匀涂覆在PAN纤维的表面;在预氧化反应的前期（190℃～220℃）,纤维表面的油剂阻碍热的传递和氧的扩散,使得含油纤维的体密度、环化度、相对环化率和芳构化指数均低于无油纤维;在预氧化后期（220℃～250℃）,由于前期油剂对预氧化反应的抑制,使得前期形成的结构有利于氧的扩散,表象上硅系油剂在预氧化后期起着促进的作用。
关键词:
PAN纤维
,
硅系油剂
,
预氧化程度
