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關(guān)于氧(Oxygen)化(oxidation)工藝中纖維是否加張力(解釋:物體受到拉力作用時的相互牽引力)意見不同,一些研究(research)者認為瀝青(成分:瀝青質(zhì)和樹脂)是大片層分子結(jié)構(gòu),因而無需在氧化過程(guò chéng)中加張,但其他作者和我們的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),張力的確有助于纖維微晶擇優(yōu)取向,因而強度和模量有所增加。張力可以避免氧化工藝中因化學(xué)結(jié)構(gòu)變化帶來的收縮,因此,牽伸可以提高碳(C)纖維性能。通常當(dāng)張力高于瀝青分子間作用力時,碳纖維性能下降(descend),即在張力過大的情況(Condition)下,瀝青纖
維將斷裂(fracture)。
碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發(fā)達國家的嚴(yán)格控制。
碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。為提高碳(C)纖維性能,依據(jù)(yī jù)熱應(yīng)力一應(yīng)變曲線(Curve)選擇(xuanze)合適的應(yīng)力是很重要的。
copyright 123456 采用DSC和TG研究(research)各向同性及各向異性瀝青(成分:瀝青質(zhì)和樹脂)纖維在空氣中的氧(Oxygen)化,顯示氧與瀝青相互作用是增重和放熱反應(yīng)。在氧化過程(guò chéng)中,H/C下降,而0/C上升。FT-IR 結(jié)果顯示-CH3和—CH2Ar-H峰強度隨氧化加深而下降,在260℃時出現(xiàn)了羰基和羧基的吸收峰,在280℃出現(xiàn)了酚(phenol)羥基(hydroxyl)芳醚的吸收峰,在320℃出現(xiàn)了酸酐(Anhydrides)的吸收峰,這些吸收峰都隨著溫度(temperature)的升高而逐漸增強。從上述結(jié)果可以推測:在空氣中進行的穩(wěn)定化過程中,發(fā)生了脫氫(Hydrogen)、交聯(lián)、環(huán)化等化學(xué)反應(yīng)(Chemical reaction),放出C
O、CO2、
H2O及小分子烴類化合物,形成了耐熱型的酸酐(Anhydrides)或羰基氧(Oxygen)橋。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。在穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)化完成后瀝青纖維由熱塑性變?yōu)闊峁绦?,因而瀝青氧化(oxidation)纖維在碳(C)化過程(guò chéng)中方能保持纖維形態(tài)。
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