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碳纖維的穩(wěn)定化

文章出處:網(wǎng)絡(luò)責(zé)任編輯:編輯人氣:發(fā)表時間:2019-02-10【

PAN纖維是線性高分子,它的耐熱性較差,將它放在高溫下熱處理睬分解,不會得到碳纖維。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成,含碳量高于90%的無機高性能纖維,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。碳纖維復(fù)合材料如耐高溫、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。若在溫度較低的含氧氣氛中加熱PAN纖維,氣氛中的氧會增進PAN線性分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變更,生成帶有共軛環(huán)的梯形結(jié)構(gòu),進步了PAN的熱牢固性,使其能經(jīng)得起高溫碳化處理,得到碳纖維,這就是牢固化的目標(biāo)。牢固化是CF制備進程中的十分要害的步驟,它很大水平上決定了CF的結(jié)構(gòu)跟機能。 內(nèi)容來自123456

碳纖維復(fù)合材料,碳纖維制品廠家

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  牢固化是在牢固化爐中進行,在含氧氣氛中緩慢加熱,升溫速度處理時光及終極處理溫度要依據(jù)PAN組成、纖度等嚴(yán)格把持。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。個別升溫速度在1~2℃·min-1, 為了使纖維中形成的梯形結(jié)構(gòu)進一步取向,在牢固化階段須要施加張力。牢固化進程中產(chǎn)生了龐雜的化學(xué)反應(yīng),包含環(huán)化降解、脫氫、氧化反應(yīng)等。脫氫反應(yīng)在環(huán)化反應(yīng)前跟環(huán)化反應(yīng)后都將連續(xù)進行。隨著這些化學(xué)反應(yīng)的進行,PAN纖維色彩由白變黃,再變成棕黑色。轉(zhuǎn)變色彩的一種觀點認(rèn)為是熱處理進程中PAN纖纖維結(jié)構(gòu)變更的結(jié)果,另一種觀點認(rèn)為是含有C=N雙鍵的梯形結(jié)構(gòu)形成的結(jié)果。牢固化進程中產(chǎn)生的反應(yīng)大局部是放熱反應(yīng),例如脫氫跟環(huán)化的熱焓分辨為-242.67KJ·mol-1跟-58KJ·mol-1. 123456


 
 

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