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聚丙烯腈原丝的预氧化过程研究

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.04.012

采用密度分析、红外吸收光谱(FT-IR)分析仪、广角X射线衍射(WXRD)仪、差示扫描量热(DSC)分析仪和扫描电子显微镜( SEM)等手段,系统地研究了聚丙烯腈(PAN)原丝预氧化过程中的结构变化.结果表明,在预氧化过程中,PAN原丝的密度和相对环化率均增加,结晶尺寸先变大后变小,结晶度降低,说明环化反应先主要在非晶区引发环化反应,然后扩展至晶区,最终形成耐热的梯形环化结构.PAN原丝在240 - 280℃反应最剧烈,当预氧化时间为90min时,其预氧化效果较好.

关键词: PAN原丝 , 预氧化 , 密度 , 结晶尺寸 , 预氧化时间

国产聚丙烯腈原丝结构和性能分析

袁慧五 , 王源升 , 余红伟 , 梅永佳 , 葛宝

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.03.016

测定了3种国产聚丙烯腈(PAN)原丝的力学性能,并用红外光谱分析(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、扫描电镜(SEM)等手段,对PAN原丝的化学结构以及微观结构等进行了研究,并在此基础上分析和讨论了原丝结构和性能之间的相互关系.

关键词: PAN原丝 , 力学性能 , 结晶度 , 微观结构

碳纤维用PAN原丝超声波水洗新技术

刘世昌 , 陈惠芳 , 潘鼎

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.z1.010

为降低PAN原丝中的DMSO(二甲基亚砜)残留量,减少其对原丝的拉伸、预氧化处理等过程的不利影响而造成的碳纤维的结构缺陷、强度降低,将超声波水洗技术应用到PAN原丝水洗工艺中.结果证明,新方法明显提高了水洗效果,能够快速有效地降低原丝中DMSO残留量.

关键词: 碳纤维 , PAN原丝 , 超声波 , 微量DMSO , 紫外分光光度计

上油率对碳纤维生产中聚丙烯腈原丝和预氧丝结构和性能的影响

林治涛 , 朱波 , 林雪 , 陈保磊 , 韩荣桓 , 李永威

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.增刊(Ⅱ).026

在聚丙烯腈基碳纤维原丝纺丝过程中，在热定型前使用不同浓度的油剂上油，得到不同上油率的PAN原丝；再经过相同的预氧化工艺得到不同上油率的预氧丝。采用SEM、XRD、同步热分析仪、纤维细度仪、纤维强伸度仪、阿基米德液体排代法等来研究上油率对PAN原丝的表面形貌及其在预氧化过程中的结构转变、热性能、力学性能和体密度等的影响。通过研究发现，合适的上油率可以在原丝表面形成一层均匀的油膜，原丝上油可以有效地降低纤维之间的静电作用，过高的上油率会使纤维变硬，纤维之间产生粘连，降低原丝的品质。随着上油率的增加，原丝的纤度略微增加，体密度减小，预氧丝的强度降低，体密度增大。油剂可以阻碍原丝在预氧化过程中的放热行为，缓和氧化反应和脱氢反应，促进芳构化反应，提高预氧化的程度。预氧化纤维的拉伸强度、体密度和芳构化指数存在着密切的联系，体密度和芳构化指数有着相同的变化规律，拉伸强度的变化趋势相反。

关键词: 上油率 , PAN原丝 , 预氧化 , 结构转变 , 热性能