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NiSO_4改性对聚丙烯腈原丝及其碳纤维结构与性能的影响 被引量:23
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作者 张旺玺 王艳芝 +2 位作者 王延相 蔡华苏 李木森 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第5期670-673,共4页
Free\|radical solution copolymerization of itaconic acid and acrylonitrile was carried out in DMSO at 58~60℃ using azodiisobutyronitrile as initiator.The resulting polymerization solution was spun to form PAN precur... Free\|radical solution copolymerization of itaconic acid and acrylonitrile was carried out in DMSO at 58~60℃ using azodiisobutyronitrile as initiator.The resulting polymerization solution was spun to form PAN precursors of carbon fibres.The precursors were treated with NiSO 4 aqueous solution at 95℃ on line.The structure and properties of untreated and treated PAN precursors and resultant carbon fibres were characterized by IR,SEM,dynamic viscoelasticity study,stabilization process and so on.It was suggested that carbon fibres developed from modified PAN fibres showed an improvement in tensile strength by about 20%~30% and Young’s modulus by about 5%~10%. 展开更多
关键词 聚丙烯腈原丝 改性 结构 性能 碳纤维 硫酸镍 浸渍
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聚丙烯腈基炭纤维的制备(英文) 被引量:22
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作者 王艳芝 朱波 +1 位作者 王延相 蔡华苏 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 2001年第4期12-17,共6页
采用丙烯腈 (AN)与衣糠酸 (IA)自由基溶液共聚合 ,以偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂 ,在二甲基亚砜(DMSO)中合成了聚丙烯腈纺丝溶液 ,经湿法纺丝制得聚丙烯腈 (PAN)原丝。在原丝牵伸的最后一段用CoSO4水溶液浸渍改性。利用SEM、TEM和热稳... 采用丙烯腈 (AN)与衣糠酸 (IA)自由基溶液共聚合 ,以偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂 ,在二甲基亚砜(DMSO)中合成了聚丙烯腈纺丝溶液 ,经湿法纺丝制得聚丙烯腈 (PAN)原丝。在原丝牵伸的最后一段用CoSO4水溶液浸渍改性。利用SEM、TEM和热稳定化过程研究等方法进行对比研究改性前后纤维的结构与性能。结果表明 :CoSO4能催化PAN原丝的热稳定化、环化反应 ,缩短预氧化时间 。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 原丝 改性 结构 性能 炭纤维 制备
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残余溶剂DMSO对PAN纤维结构及热性能的影响 被引量:13
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作者 李常清 徐梁华 +3 位作者 王晓玲 刘淑金 曹维宇 陈宏卓 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期89-91,共3页
在 PAN/ DMSO湿法纺丝体系中 ,改变水洗条件 ,得到含有不同 DMSO含量的聚丙烯腈原丝。通过光学显微镜、X射线衍射、DSC和 TG等分析测试手段 ,研究了残余溶剂二甲基亚砜 (DMSO)对 PAN纤维结构及热性能的影响。在纤维低温热处理过程中 ,... 在 PAN/ DMSO湿法纺丝体系中 ,改变水洗条件 ,得到含有不同 DMSO含量的聚丙烯腈原丝。通过光学显微镜、X射线衍射、DSC和 TG等分析测试手段 ,研究了残余溶剂二甲基亚砜 (DMSO)对 PAN纤维结构及热性能的影响。在纤维低温热处理过程中 ,原丝中痕量 DMSO的存在 ,可以改变纤维的截面形状、破坏纤维的晶态结构 。 展开更多
关键词 残余溶剂 DMSO PAN纤维 结构 热性能 聚丙烯腈纤维
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化学改性对PAN原丝及预氧纤维结构性能的影响 被引量:8
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作者 王延相 王成国 +1 位作者 张旺玺 蔡华 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期145-148,共4页
在各种温度和时间条件下 ,将本实验室纺的 PAN原丝进行连续化学改性处理 ,借助 IR光谱、DSC、TG、X射线衍射等分析方法 ,选出了最佳的改性温度和改性时间 ,并对化学改性的原丝、预氧丝的性能进行了初步探讨。得出结论 :化学改性能缩短... 在各种温度和时间条件下 ,将本实验室纺的 PAN原丝进行连续化学改性处理 ,借助 IR光谱、DSC、TG、X射线衍射等分析方法 ,选出了最佳的改性温度和改性时间 ,并对化学改性的原丝、预氧丝的性能进行了初步探讨。得出结论 :化学改性能缩短预氧环化时间 ,缓解纤维的放热和吸热 ,优质原丝应具有高纯度、高强度、高取向度性质。本课题希望通过对原丝进行化学改性的方法 。 展开更多
关键词 化学改性 PAN原丝 预氧纤维 结构性能 影响 聚丙烯腈 原丝 改性 炭纤维
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PAN湿法纺丝工艺与纤维性能相关性研究 被引量:13
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作者 杨茂伟 王成国 +3 位作者 王延相 王启芬 刘焕章 蔡相军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期156-158,共3页
用X射线衍射法研究了湿法纺丝过程中PAN纤维结晶结构的演变,通过测试纤维在成形过程中的沸水收缩率和强纤度的变化,并结合纤维的纺丝工艺,探究了纺丝工艺与纤维性能的相关性。结果发现,牵伸和脱除溶剂均可提高纤维的强度,牵伸可提高纤... 用X射线衍射法研究了湿法纺丝过程中PAN纤维结晶结构的演变,通过测试纤维在成形过程中的沸水收缩率和强纤度的变化,并结合纤维的纺丝工艺,探究了纺丝工艺与纤维性能的相关性。结果发现,牵伸和脱除溶剂均可提高纤维的强度,牵伸可提高纤维的取向度和结晶度,干燥致密化可使纤维的取向结构和结晶结构稳定。 展开更多
关键词 PAN原丝 工艺 性能
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炭纤维开发与炭纤维原丝质量 被引量:32
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作者 贺福 赵建国 +1 位作者 王润娥 李庚平 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 1998年第1期64-67,共4页
我国研制炭纤维已有三十年的历史,至今未能形成规模化生产能力。就炭纤维质量和产量的综合指标与国外先进水平相比,仍有十二年左右的差距。我们差就差在原丝质量没有真正过关,不能规模化生产出优质炭纤维。当然,除原丝质量外还有其... 我国研制炭纤维已有三十年的历史,至今未能形成规模化生产能力。就炭纤维质量和产量的综合指标与国外先进水平相比,仍有十二年左右的差距。我们差就差在原丝质量没有真正过关,不能规模化生产出优质炭纤维。当然,除原丝质量外还有其它因素。原丝质量是制约我国炭纤维工业化的“瓶颈”之处,攻坚已是当务之急。 展开更多
关键词 原丝 碳纤维 质量
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聚丙烯腈原丝微结构的X射线衍射分析 被引量:15
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作者 唐春红 吴彤 +1 位作者 刘杰 吴刚 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2004年第3期55-58,共4页
通过X射线二维衍射图像和 2θ扫描法对四种不同的国内外聚丙烯腈原丝进行了结构表征 ,探讨了不同PAN纤维在微观结构上的差异 ,为深入分析PAN原丝的序态结构和了解其结构性能关系。
关键词 聚丙烯腈原丝 X射线衍射 结构分析
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聚丙烯腈基碳纤维的组织结构演变过程研究 被引量:8
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作者 王延相 王成国 +3 位作者 马勇 董雪梅 何东新 刘玉先 《功能高分子学报》 CAS CSCD 2003年第1期85-90,共6页
 用丙烯腈(AN)、衣糠酸(IA)、丙烯酸甲酯(MA)进行三元自由基溶液共聚合,经湿法纺丝制得聚丙烯腈(PAN)原丝,然后进行预氧化和炭化处理,并用SEM和TEM等分析方法跟踪过程中纤维微观结构的变化。结果表明:碳纤维的微观组织结构与原丝的微...  用丙烯腈(AN)、衣糠酸(IA)、丙烯酸甲酯(MA)进行三元自由基溶液共聚合,经湿法纺丝制得聚丙烯腈(PAN)原丝,然后进行预氧化和炭化处理,并用SEM和TEM等分析方法跟踪过程中纤维微观结构的变化。结果表明:碳纤维的微观组织结构与原丝的微观组织结构密切相关,高强度、高取向度、结构均匀和弥散性好的原丝是获得高强度和高模量碳纤维的前提。 展开更多
关键词 聚丙烯腈原丝 预氧化 碳化
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聚丙烯腈原丝预氧化过程中的结构与性能变化 被引量:11
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作者 何东新 王成国 王延相 《合成纤维工业》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期33-36,共4页
综述了聚丙烯腈原丝在预氧化过程中的结构与性能变化规律,总结了预氧丝的表征方法。指出预 氧化过程中影响纤维结构与性能变化的主要因素有预氧化温度、预氧化时间和对纤维的拉伸倍数等。
关键词 聚丙烯腈 原丝 预氧化过程 PAN 碳纤维 生产工艺 温度
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炭纤维前驱体聚丙烯腈原丝的制备及其热稳定化 被引量:4
10
作者 张旺玺 王艳芝 +1 位作者 蔡华苏 李木森 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期90-93,共4页
采用丙烯腈 (AN)与衣糠酸 (IA)自由基溶液共聚合 ,以偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂 ,在二甲基亚砜 (DMSO)中合成了聚丙烯腈纺丝溶液 ,经湿法纺丝制得聚丙烯腈 (PAN)原丝。研究了各种工艺条件 ,如含固量 ;牵伸倍数 ;凝固浴浓度、温度 ;预... 采用丙烯腈 (AN)与衣糠酸 (IA)自由基溶液共聚合 ,以偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂 ,在二甲基亚砜 (DMSO)中合成了聚丙烯腈纺丝溶液 ,经湿法纺丝制得聚丙烯腈 (PAN)原丝。研究了各种工艺条件 ,如含固量 ;牵伸倍数 ;凝固浴浓度、温度 ;预热浴温度等对聚丙烯腈原丝结构与性能的影响。分析了纤维成型时出现的各种异常现象。通过对聚丙烯腈原丝热稳定化工艺过程及纤维扫描电镜的研究 ,发现原丝经热稳定化后其断面形态结构有遗传、发展现象。 展开更多
关键词 炭纤维 前驱体 聚丙烯腈原丝 制备 热稳定性 纺丝
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PAN基碳纤维制备过程中的组成演变 被引量:7
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作者 童元建 王统帅 +1 位作者 王小谦 徐樑华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期97-99,123,共4页
通过对聚丙烯腈(PAN)原丝到碳纤维制备过程各阶段纤维质量和组成的变化的分析,研究了预氧化过程、低温碳化过程和高温碳化过程C、N、H和O的演变规律,结果表明:预氧化过程中伴随着O的结合,纤维中部分N、C和H发生脱除,N和H的脱除量随着O... 通过对聚丙烯腈(PAN)原丝到碳纤维制备过程各阶段纤维质量和组成的变化的分析,研究了预氧化过程、低温碳化过程和高温碳化过程C、N、H和O的演变规律,结果表明:预氧化过程中伴随着O的结合,纤维中部分N、C和H发生脱除,N和H的脱除量随着O的增加量线性增加,其中1/4左右的H在此阶段脱除;低温碳化阶段是纤维大量脱除非碳成分的过程,N、H、O的脱除量占碳纤维制备过程总脱除量的50%左右,低温碳化也是C损失最大的一个阶段,占C总损失量的60%左右;高温碳化过程是纤维中N、H和O进一步脱除的过程,经过1250℃的高温碳化后,原来原丝中的N和H原子剩余量分别为13.7%和6.5%,O在此阶段几乎全部脱除,并且N和H的脱除量随高温碳化温度的提高而增加。通过对各阶段脱除原子数的相对含量的进一步分析,推测了预氧化过程PAN纤维的环化机理以及碳化阶段非碳成分的脱除形式。 展开更多
关键词 PAN原丝 碳纤维 预氧化 碳化 组成演变
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创新是发展我国碳纤维工业的必由之路 被引量:15
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作者 贺福 杨永岗 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第11期3-4,共2页
我国研制PAN基碳纤维已有30多年历史,至今未能工业化。原因很多,但PAN原丝质量没有真正过关是其主要原因之一。
关键词 PAN原丝 创新 中国 碳纤维工业 质量 对策
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PAN高性能碳纤维原丝发展概况 被引量:17
13
作者 张引枝 贺福 王茂章 《合成纤维工业》 CAS CSCD 1993年第2期53-57,共5页
综述了PAN原丝对制备高性能PAN基碳纤维的影响.讨论了PAN原丝高纯化、细旦化、高强化、防粘连、均匀化是制备高性能 PAN 基碳纤维的必要条件.
关键词 PAN原丝 高性能 碳纤维 化学纤维
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国内碳纤维发展态势分析 被引量:19
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作者 陈杰 吴永兴 +2 位作者 张振声 郑淑娟 于波 《高科技纤维与应用》 CAS 2007年第2期22-25,共4页
简要介绍了国内PAN基碳纤维生产现状及发展趋势,对国内PAN基碳纤维消费与需求进行了预测,提出了国内碳纤维的发展对策:尽快掌握核心技术,实现自主创新;降低碳纤维生产成本,提高市场竞争力;加强应用研究和市场开发;加快推进民用碳纤维及... 简要介绍了国内PAN基碳纤维生产现状及发展趋势,对国内PAN基碳纤维消费与需求进行了预测,提出了国内碳纤维的发展对策:尽快掌握核心技术,实现自主创新;降低碳纤维生产成本,提高市场竞争力;加强应用研究和市场开发;加快推进民用碳纤维及原丝的技术开发。 展开更多
关键词 聚丙烯腈原丝 碳纤维 发展态势 分析
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PAN原丝性能对碳纤维强度影响的探讨 被引量:15
15
作者 孙金峰 陈杰 +2 位作者 刘伟凌 朱伟平 吴永兴 《高科技纤维与应用》 CAS 2006年第2期37-41,46,共6页
探讨了聚丙烯腈原丝(PAN)的共聚组分、纯化、取向等方面对碳纤维强度的影响。国内外的研究表明:在原丝的制造过程中,可以通过调整原丝的共聚组分,原丝的高纯化、致密化、高取向和高强化,采用先进的油剂等几个方面来提高PAN原丝的性能和... 探讨了聚丙烯腈原丝(PAN)的共聚组分、纯化、取向等方面对碳纤维强度的影响。国内外的研究表明:在原丝的制造过程中,可以通过调整原丝的共聚组分,原丝的高纯化、致密化、高取向和高强化,采用先进的油剂等几个方面来提高PAN原丝的性能和品质。 展开更多
关键词 聚丙烯腈原丝 性能 碳纤维 强度
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干湿法高性能聚丙烯腈基碳纤维原丝的制备 被引量:10
16
作者 陈方泉 陈惠芳 潘鼎 《化工新型材料》 CAS CSCD 2003年第11期11-15,共5页
本文介绍了高性能聚丙烯腈 (PAN)原丝的质量指标 ,讨论了影响原丝质量的因素。叙述了PAN聚合体及纺丝原液对原丝质量的影响 ,并论述了干湿法纺丝工艺的特点及对纤维物理机械性能的影响。同时 ,阐述了PAN原丝油剂及生产过程中原料的纯化... 本文介绍了高性能聚丙烯腈 (PAN)原丝的质量指标 ,讨论了影响原丝质量的因素。叙述了PAN聚合体及纺丝原液对原丝质量的影响 ,并论述了干湿法纺丝工艺的特点及对纤维物理机械性能的影响。同时 ,阐述了PAN原丝油剂及生产过程中原料的纯化及生产环境的净化对原丝质量的影响。 展开更多
关键词 干法 湿法 聚丙烯腈原丝 高性能碳纤维 纺丝 油剂 质量
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碳纤维用聚丙烯腈原丝制备技术的研究进展 被引量:15
17
作者 于淑娟 姜立军 +1 位作者 沙中瑛 张明耀 《高科技纤维与应用》 CAS 2003年第6期15-18,共4页
碳纤维的品质在很大程度上取决于原丝。制造品质优异的原丝的主要制约因素有聚合体中共聚单体类型、纺丝方法及工艺、拉伸工艺、干燥致密化程度、上油工艺及油剂类型。本文从以上几个方面总结了日本文献中制取高性能碳纤维原丝的几种关... 碳纤维的品质在很大程度上取决于原丝。制造品质优异的原丝的主要制约因素有聚合体中共聚单体类型、纺丝方法及工艺、拉伸工艺、干燥致密化程度、上油工艺及油剂类型。本文从以上几个方面总结了日本文献中制取高性能碳纤维原丝的几种关键技术。 展开更多
关键词 碳纤维 聚丙烯腈 原丝 纺丝 拉伸 干燥致密化 上油 油剂
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PAN基碳纤维原丝的高锰酸钾改性(英文) 被引量:3
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作者 刘水平 谭连江 +1 位作者 潘鼎 陈彦模 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期383-386,共4页
本文使用质量浓度为5%的高锰酸钾溶液对PAN基碳纤维原丝进行不同时间的改性,并利用不同的测试手段对经过改性的原丝进行了表征。相比未经改性的原丝,改性原丝具有较低的拉伸强度,在相当于预氧化(稳定化)温度范围的条件下释放的热量较少... 本文使用质量浓度为5%的高锰酸钾溶液对PAN基碳纤维原丝进行不同时间的改性,并利用不同的测试手段对经过改性的原丝进行了表征。相比未经改性的原丝,改性原丝具有较低的拉伸强度,在相当于预氧化(稳定化)温度范围的条件下释放的热量较少。这些实验结果表明,高锰酸钾溶液可以将高锰酸根离子引入PAN原丝内部,使其与丙烯腈单元发生反应,从而有利于纤维的氧化的环化反应。此外,本文还讨论了改性时间对原丝性能的影响。 展开更多
关键词 PAN原丝 高锰酸钾 改性 氧化 环化
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湿法纺丝中凝固成形和拉伸对聚丙烯腈原丝结构和性能的影响(英文) 被引量:6
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作者 王强 王延相 +1 位作者 朱波 白玉俊 《合成纤维》 CAS 北大核心 2005年第5期24-28,共5页
凝固成形和拉伸是原丝生产过程中两个十分关键的工序,它们对聚丙烯腈原丝的结构和性能有着重要的影响。纤维的拉伸强度在凝固成形过程中受到凝固浴浓度、温度和负拉伸的影响,同时在纤维的拉伸中拉伸的倍数、温度和介质等也影响着纤维的... 凝固成形和拉伸是原丝生产过程中两个十分关键的工序,它们对聚丙烯腈原丝的结构和性能有着重要的影响。纤维的拉伸强度在凝固成形过程中受到凝固浴浓度、温度和负拉伸的影响,同时在纤维的拉伸中拉伸的倍数、温度和介质等也影响着纤维的结构和性能。 展开更多
关键词 凝固 拉伸 聚丙烯腈原丝 拉伸强度
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丙烯酸甲酯对聚丙烯腈原丝及预氧丝结构和性能的影响 被引量:4
20
作者 王延相 王成国 +3 位作者 朱波 张旺玺 刘建军 蔡华苏 《化工科技》 CAS 2002年第6期5-8,共4页
通过控制单体配比,采用丙烯酸甲酯(MA)与丙烯腈(AN)、衣康酸(IA)自由基溶液共聚,以偶氮二异丁腈为引发剂在溶剂二甲基亚砜中合成了聚丙烯腈原丝纺丝溶液,并纺制了碳纤维前驱体聚丙烯腈原丝,通过IR、DSC、密度等分析手段,讨论了第二单体M... 通过控制单体配比,采用丙烯酸甲酯(MA)与丙烯腈(AN)、衣康酸(IA)自由基溶液共聚,以偶氮二异丁腈为引发剂在溶剂二甲基亚砜中合成了聚丙烯腈原丝纺丝溶液,并纺制了碳纤维前驱体聚丙烯腈原丝,通过IR、DSC、密度等分析手段,讨论了第二单体MA对共聚反应及聚丙烯腈原丝结构和性能及预氧化纤维的影响。实验证明:随着丙烯酸甲酯含量的增加,最后所得到的纺丝液的粘均分子量、固含量、特性粘度以及转化率都在提高,但当MA达到一定值后又降低了,MA并不是激活而是阻碍环化,与IA促进环化是矛盾的,在IA和MA之间一定有一个最好的匹配比,经过实践证明,MA质量分数为3%~4%时最有利于环化和促进预氧化稳定。 展开更多
关键词 碳纤维 丙烯酸甲酯 聚丙烯腈原丝 预氧丝 结构 性能 影响
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