环境对激光辐照处理PAN基碳纤维丝束的影响研究

在空气气相环境以及蒸馏水液相环境下对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维丝束表面进行激光辐照处理,控制激光辐照功率不变而改变碳纤维丝束移动速度,利用扫描电镜和能谱仪对激光辐照处理后的样品进行表征,初步分析了激光改性后PAN基碳纤维表面形貌以及表面元素含量的变化。结果表明:碳纤维表面受激光辐照处理,表面产生许多沟壑,粗糙度增加,在液相环境下处理后的纤维比气相环境下沟壑更多,且表面含氧量增多,O/C比增大。碳纤维受激光辐照处理的时间不同也会影响其表面形貌和表面元素的含量。

液相流场中激光辐照碳纤维温度场的数值模拟

为了理解液相条件下激光辐照碳纤维所形成的温度场及其与相关工艺参数间的关系,构建了碳纤维丝束受激光辐照的物理模型,利用多物理场耦合分析软件ANSYS,对激光辐照流场中的碳纤维所受温度场进行数值模拟,计算得到了温度分布及其与激光功率、纤维移动速度之间的关系曲线。结果表明,碳纤维表面附近的温度分布,主要取决于激光功率和纤维移动速度,可以通过增大激光功率或减小纤维移动速度,来提高碳纤维表面温度。作为对比,也模拟了碳纤维在空气中受激光辐照的情形,发现在空气中碳纤维表面温度会迅速升高,造成纤维断裂;而在液相条件下激光辐照碳纤维,纤维温度更加平稳,因而易于控制。碳纤维在液相条件下进行激光辐照的温度达到稳定所需的时间,远小于在空气中进行激光辐照的情形。

豌豆蛋白组织化挤出制备研究

以豌豆蛋白为原料,通过正交实验设计,使用双螺杆挤压机,研究豌豆蛋白挤压组织化工艺。主成分分析方法综合评价豌豆蛋白挤压组织化产品性状优化豌豆蛋白挤压组织化工艺。结果表明:挤压工艺参数对产品综合得分影响程度从大到小依次为:螺杆转速>喂料速率>挤压温度>物料含水率。经优化的豌豆蛋白挤压组织化工艺参数为:挤压温度160℃,螺杆转速20 Hz,物料水分50%,喂料速率30 Hz。