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聚丙烯腈碳纖維的制備

　　碳纖維原絲是由聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠基纖維、酚醛纖維等原料加工而成的，其中，聚丙烯腈纖維制取碳纖維重要包含以下多少個(gè)工序：

　?、倬郾┚υz的制備;
　?、谠z的預(yù)氧化;
　?、垲A(yù)氧化絲的炭化;
　　④碳纖維的后期處理。下面就來(lái)具體講講。
 
1、聚丙烯腈精原絲的制備。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過(guò)一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無(wú)機(jī)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(qiáng)纖維。聚丙烯腈纖維自身是一種服用纖維，其分子結(jié)構(gòu)是含有強(qiáng)極性側(cè)基的線形大分子。用于制備碳纖維的聚丙烯腈原絲與服用聚丙烯腈纖維比較，生產(chǎn)流程基本雷同，大分子組成的主體也基本雷同。但因?yàn)橛锰幉煌?，因此具體工藝參數(shù)的抉擇跟把持、共聚組分的品種跟用量等都略有差別，原絲的請(qǐng)求更高。
2、聚丙烯腈原絲的預(yù)氧化。因?yàn)榫郾╇媸呛瑥?qiáng)極性側(cè)基的線形大分子，為了使之轉(zhuǎn)化為耐熱的環(huán)狀(或梯形)結(jié)構(gòu)，以便在高溫炭化時(shí)不熔不燃，堅(jiān)持纖維狀況，必須先將原絲在200一300℃的空氣中進(jìn)行預(yù)氧化處理。隨著預(yù)氧化的進(jìn)行，體系不產(chǎn)生環(huán)化反應(yīng)、脫氧反應(yīng)、氧化反應(yīng)，纖維外觀由經(jīng)黃、棕，而后變黑，同時(shí)產(chǎn)生緊縮。

內(nèi)容來(lái)自123456

3、預(yù)氧化絲的炭化。預(yù)氧化絲在惰性氣體維護(hù)下，于800-1500℃進(jìn)行炭化反應(yīng)，此時(shí)纖維中的各種非碳原子因反應(yīng)而被排出體系，纖維的含碳量由預(yù)氧化絲的60%進(jìn)步到92%以上。預(yù)氧化絲在炭化前應(yīng)在100-280℃前提下進(jìn)行烘干，以除去物理吸附的氧氣跟水分。炭化時(shí)必須謹(jǐn)防氧化性氣體的存在，所用高純氮的含氧量需在百萬(wàn)分之十以下，同時(shí)嚴(yán)格把持工藝參數(shù)，如升溫速奉、處理溫度、處理時(shí)光、拉伸倍數(shù)、炭化后的冷卻速率等。
4、碳纖維的后處理。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹(shù)脂浸潤(rùn)硬化形成碳纖維板材，能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問(wèn)題，補(bǔ)強(qiáng)效果好，施工便捷。上述炭化得到的碳纖維因?yàn)槊x缺乏活性官能團(tuán)，且不夠毛糙，因此作為加強(qiáng)資料，其特點(diǎn)施展不充分，需對(duì)其進(jìn)行后處理。就是通過(guò)采取恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ黾用x的含氧官能團(tuán)跟毛糙度，進(jìn)步碳纖維與其基體樹(shù)脂之間的粘結(jié)力。 123456
這個(gè)就是聚丙烯腈碳纖維的制備進(jìn)程了，比起瀝青基碳纖維、粘膠基碳纖維等其它品種的碳纖維，它的利用范疇更廣，達(dá)到90%左右，在航天航空、軍事保險(xiǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、汽車制造等很多范疇都有利用。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過(guò)一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無(wú)機(jī)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(qiáng)纖維。推薦瀏覽：生產(chǎn)聚丙烯腈碳纖維時(shí)要留神什么