文档介绍：北京化工大学
硕士学位论文
中间相沥青基碳纤维纺丝油剂及其后处理研究
姓名:陈龙
申请学位级别:硕士
专业:材料科学与工程
指导教师:迟伟东
20100604
中间相沥青基碳纤维纺丝油剂及其后处理研究摘要影响。研究结果表明纺丝油剂很好地改善了纤维间的静电作用,减少妗⒈交喾乃坑图僚ǘ%时,碳纤维的抗拉强度为。本文采用日本中间相沥青为原料,通过元素分析、红外分析和畆衍射方法研究了原料的组成和结构,采用热台偏光显微镜观察和研究了其流动特性。结果表明,在媸敝屑湎喑侍跷谱吹南纤维结构,此时中间相沥青的流动性良好,有利于纺丝。综合考虑沥青纤维的直径和纺丝过程的连续性因素,在纺丝温度妗⒎乃压力褪账克俣痬条件纺丝得到结构和性能优良的沥青纤维,其连续性良好,可连续纺制左右。以中间相沥青为原料,通过熔融纺丝、不熔化和碳化处理得到了中间相沥青碳纤维,。结果表明沥青纤维在氧化过程中沥青分子与氧反应形成了耐热的氧桥结构,且反应主要发生在℃。利用、仁侄窝芯苛斯栌屠喾乃坑图炼灾屑湎嗔で嘞宋蝗刍痰了纤维与导辊间的相互摩擦,有效避免纤维表面产生缺陷。同时纺丝油剂还能够很好的改善沥青纤维的集束性和分纤性,使得纤维排列规整性提高。纤维丝束密度的过大阻碍了纤维束间的气流流动,减缓了反应过程中的热量释放,易导致热点处纤维的融并。当不熔化温度为
通过鄄炝瞬蝗刍宋吞枷宋亩厦嫘蚊玻⑾植熔化纤维和碳纤维本身都有缺陷存在,缺陷的存在使得纤维断面有明显的皮芯结构,皮芯结构的生成将会严重地影响碳纤维的力学性能。通过虷手段研究了沥青纤维经不熔化、碳化、石墨化过程的微观结构的演变过程,结果发现沥青纤维逐渐地从短程有序结构的类石墨结构发展成为长程有序的石墨结构。随碳化温度的升高,碳纤维的力学性能不断提高。经不熔化处理、℃碳化后,拉伸强度为、弹性模量为。关键词:中间相沥青,纺丝油剂,不熔化,碳化,碳纤维,力学性能,微观结构北京化搜秨:研究生学位论文
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簃瑃..琽,,—琽摘要,
导师签名:么驽涩社日期:.::本学位论文属于保密范围谏夏杲饷芎笫视帽臼冱冢骸唬海豪冱冢篺:兰北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:日期:关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。
第一章绪论前言发细。论其结构而言,,层间距约为.,各平行层堆积不规则,被驱除,碳含量逐步增加,固相间发生一系列脱氢、环化、交联和缩聚等化学反根据碳纤维性能和用途,一般有三种分类方法:凑账捎玫脑喜煌可分为聚丙烯睛枷宋⒘で嗷枷宋そ夯枷宋⒎尤┦髦纤维、聚酞亚胺基碳纤维、其他有机纤维基碳纤维等。凑罩圃焯跫椭票方法的不同,可分为碳纤维、石墨纤维、氧化纤维、活性碳纤维、气相生长碳纤维等。刺枷宋牧ρ阅芊掷啵煞治Mㄓ眉短枷宋透咝阅芴枷宋中高性能碳纤维又可分为中强型、高强型、中模型、高模型、超高模型等】。所谓碳纤维是指含碳量大于%的纤维状碳材料,它比铝轻、比钢强、比人所示J怯蒘碳组成的六角形网面层状堆积物【。碳所组成的微晶是碳纤维缺乏三维有序排列,呈乱层结构缤.,称之为碳纤维;随着温度升高至℃以上,碳含量大于%,层问距随之减小,,形成类石墨结构,称之为石墨纤维【俊S谢衔镌诙栊云逯屑尤鹊保蟹翘荚咏鸩应,最终形成了碳纤维。可制造碳纤维的原材料非常广泛,但习惯上只把有机物热分解制成的、实质上仅由碳构成的、直径南宋次镏食莆L枷宋緇】。图枷宋慕峁鼓A第一章绪论
沥青基碳纤维的发展概况高性能碳纤维的问世,标志着材料发展史上又一突破。它具有高比强度、高比模量、耐烧蚀、耐磨、抗疲劳等优异性能。碳纤维既可作为结构材料承载负荷,又可作为功能材料发挥作用。作为先进复合材料的增强纤维,目前已成为航空航天飞行器不可缺少的材料。在卫星、运载