新型炭材料
在浓硝酸溶液(13mol/dm3)中,通过恒电流电解,成功地进行了中间相沥青和聚丙烯腈基两种炭纤维(MPCF,PANCF)的硝酸插层.虽经水洗和干燥后有部分被分解成残余化合物,但从其层间距增至0.78nm左右这一现象证实已形成了层间化合物.经急剧加热至1000℃后,观察到了显著的形貌变化,单根纤维沿着纤轴被劈裂开,转变成一束微纤维.低结晶度PAN-CF经急热处理后,被观察到了这种膨化现象.对经2000℃左右处理的MPCF,在两个阶段,电解时CF的电势明显增加:1500℃处理的MPCF电解电势逐渐增加,而1150℃处理的MPCF,此值几无上升.
关键词:
层间化合物
,
电解
,
膨化炭纤维
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中间相沥青基炭纤维
,
聚丙烯腈基炭纤维
刘杰
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白艳霞
,
田宇黎
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黄翔宇
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王春华
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梁节英
复合材料学报
采用新型电化学表面处理设备,以10%（质量分数）NH4HCO3溶液为电解质,对12KPAN基碳纤维进行连续化的表面处理,探索了在提高碳纤维/树脂复合材料层间剪切强度的同时降低碳纤维本征拉伸强度损失的结构变化特征及规律。利用SEM、XRD、XPS、Raman等方法研究了改性前后碳纤维表面的物理和化学状态、晶体尺寸和表面有序度。结果显示,在适当的条件下,碳纤维/树脂复合材料的层间剪切强度提高了23.3%,同时碳纤维的拉伸强度仅损失了4.4%。碳纤维/树脂复合材料层间剪切强度的提高是碳纤维表面粗糙度和表面含氧、含氮官能团共同作用的结果。表面处理后碳纤维石墨网片层尺寸减小了6.3%～27.6%,微晶尺寸相应减小;适度的氧化刻蚀使碳纤维表面有序度略有提高,并且产生新的活性点;以上两种作用减小了碳纤维的本征拉伸强度的损失量。
关键词:
PAN基碳纤维
,
电化学氧化法
,
拉伸强度
,
层间剪切强度
,
力学性能
,
表面官能团
谭婷婷
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王成国
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井敏
,
冯志海
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杨云华
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陈旸
,
谢奔
功能材料
采用场发射扫描电子显微镜、广角X射线衍射、元素分析、高分辨透射电子显微镜对东丽T700S、T700G和东邦UT500 3种碳纤维的表面和断面形貌、化学组成及石墨微晶等微观组织结构进行了表征,比较了这3种碳纤维的微观结构差异,并分析了这些差异对力学性能的影响。结果表明,T700G碳元素含量较高,氮元素含量较低,它的石墨微晶尺寸较大,取向度较高,这是它比T700S拉伸模量高但断裂伸长率低的原因;UT500的表面结构与断面结构不如T700S和T700G好,微晶尺寸也较小,但它的直径略细,而且石墨微晶内（002）晶面排列比T700S和T700G更规整,导致UT500的综合力学性能略优于T700S和T700G。
关键词:
PAN基碳纤维
,
微观组织结构
,
力学性能
