聚丙烯腈纳米纤维束的预氧化过程

为给高性能碳纳米纤维的预氧化制备过程提供数据参考,通过多针静电纺的方法制备具有高取向的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维束。通过研究纳米纤维结构,探讨了预氧化温度及时间对纳米纤维的结构和性能的影响。结果表明:整个纺丝过程可以持续5 h以上,纳米纤维的直径在218 nm左右,同时其沿纤维束轴向的取向度达到76.52%。纳米纤维的横截面成典型的外层致密内层松软的皮芯结构。随预氧化温度或者时间的增加,脱氢、环化以及氧化反应程度提高;随温度的提高,纳米纤维的结晶度先增加后减小,其最大结晶度达到54.57%。红外光谱、X射线衍射曲线以及芳构化指数表明:预氧化温度在260℃到280℃、时间1~2 h之间较为合适。