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碳纖維電子順磁共振

文章出處:網(wǎng)絡(luò)責(zé)任編輯:編輯人氣:發(fā)表時間:2018-09-06【

 高科裂解碳(C)在3500℃以上有機化時,最終可以完全石墨(化學(xué)式C )化。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。但是如果高溫?zé)崽幚?chǔ lǐ)溫度(temperature)(HTT)低于2000℃時,不同有機原料的石墨化傾向是不同的,因為此時碳原子(化學(xué)式:C) 為SP2雜化,并含有不同聚合程度、不同大小的芳香環(huán)基本結(jié)構(gòu)單元(BSUs),大致可以歸結(jié)為下列兩類。

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  (1)硬炭,通過(tōng guò)高溫分解含有相當(dāng)數(shù)量異質(zhì)元索的纖維素(cellulose)及其衍生(釋義:演變而產(chǎn)生)物獲得,它們不可以形成層間插入混合物或氧(Oxygen)化(oxidation)石墨,它們的基本結(jié)構(gòu)單元(BUS)為0.5~1nm,只有在催化劑或者機械作用下才能轉(zhuǎn)化為石墨。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。

 
  (2)軟炭。碳纖維配件一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。裂解有機芳香族化合物或者亞穩(wěn)態(tài)瀝青獲得,BUS的尺寸為(20~100)×10 -10m。它們可以形成層聞插入混合物或氧(Oxygen)化石墨(化學(xué)式C ),在遠(yuǎn)低于溫?zé)崽幚?chǔ lǐ)(HTT)溫度(temperature)的情況下就能夠形成無序態(tài)碳(C)。

內(nèi)容來自123456


  

  上面討論的是碳(C)纖維制造中最基本的碳化、石墨(化學(xué)式C )化過程(guò chéng)。根據(jù)自然條件、有機物的結(jié)構(gòu)、裂解環(huán)境尤其是裂解溫度(temperature)HTT,其中間步驟(procedure)復(fù)雜得多。碳纖維的電子順磁共振及磁化系數(shù)測量表明其中有3個基本過程:
  ①最小反磁性在相當(dāng)?shù)偷臏囟龋╰emperature)700℃左右出現(xiàn),表明雜質(zhì)原子被除去,大量自由基結(jié)合在具有非飽和鍵的碳(C)原子上,從而將順磁性居里中心局域化;
 ?、诘?000℃,順磁性中心點減少,在1000~1400℃之間,局域在芳香環(huán)上的電子去局域化,反磁性進(jìn)一步緩慢增大;
 ?、?600~2000℃,由于熱激發(fā)、缺陷、位錯遷移,碳(C)的單一及多重結(jié)合形成,BUS尺寸增大,大量電子去局域化,朗道反磁性及居里順磁性鞏固(Strengthen),電子順磁共振(EGOOGLE PR)強度減弱。



 
 

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