T300和T700炭纤维的结构与性能

利用SEM、元素分析、XRD和激光Raman光谱研究了T300和T700的形貌、化学组成和微观结构参数。结果发现:T700炭纤维表面光滑,而T300炭纤维的表面有大量的沟槽。表明前者是用干喷湿纺原丝,后者是用湿法纺丝原丝。两种纤维的断面均呈现出颗粒状特征。T700的含碳量高于T300,含氮量低于T300。两者的微观结构参数(d002、La和Lc)差异佐证了T700的炭化温度高于T300。T700的择优取向角Z比T300小2.3°,是石墨微晶致密有序排列的反映,因而使其体密度比T300高2.27%,空隙率低7.54%。所以致密化赋予了T700较高的拉伸强度。

催化石墨化对PAN基炭纤维结构的影响

研究了H3BO4或Fe(NO3)2.9H2O水溶液浸泡处理及石墨化处理温度对PAN基炭纤维石墨化度和微观结构的影响。XRD表明,催化石墨化效应随石墨化处理温度升高而降低。当热处理温度为2 400℃时,H3BO4处理使炭纤维石墨化度由5.9%提高到21.0%;当热处理温度为2 800℃时,H3BO4处理仅使炭纤维石墨化度由26.1%提高到27.9%。显微Raman光谱分析表明,催化处理促使炭纤维表层炭微晶结构的完整性和石墨化度显著提高,但对纤维芯部无效,炭纤维的催化石墨化效应仅限于纤维表层。

聚丙烯腈基碳纤维石墨化过程的晶体结构分析(英文)

使用国产聚丙烯腈基碳纤维进行石墨化实验,制备高模量的碳纤维。使用X光衍射和拉曼光谱的方法对晶体结构进行了表征,讨论了石墨化工艺参数,包括石墨化温度以及牵引张力大小对晶体结构的影响。实验发现:高温石墨化辅助牵伸石墨化是有效的方法提高石墨化度制备得到石墨化碳纤维。本文使用国产碳纤维在2700℃以及牵伸为1.5%时制备得到了杨氏模量为356GPa的高模量碳纤维。

用拉曼光谱研究T800级碳纤维的均质化程度

提出了一种用于拉曼光谱测试的碳纤维截面和剖面样品的制备方法,采用拉曼光谱分别对国产JHT55、P278F和日本东丽T800S碳纤维的截面和剖面做成像扫描,通过比较碳纤维在各个维度上的石墨化程度,系统分析了其径向、轴向以及赤道方向的均一化程度。结果表明,3种T800级碳纤维均存在皮芯结构,轴向、赤道方向也有一定程度的不均匀性,东丽T800S整体的均一化程度远优于两种国产碳纤维。高度均质化是东丽T800S性能优于国产T800级碳纤维的重要原因。