聚丙烯腈纖維碳纖維鐵結(jié)構(gòu)與性能碩士論文碩士論文

1、鐵離子對碳纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響材料科學(xué)與工程， 2011， 碩士【摘要】 聚丙烯腈(PAN)基碳纖維是全球關(guān)注的高性能纖維。由于具備高強度高模量、低密度等優(yōu)點,碳纖維廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。高品質(zhì)的碳纖維必須具備高的抗拉強度和抗拉模量,含碳量高,纖維內(nèi)部孔隙少,結(jié)構(gòu)缺陷盡可能的少等特點。為了制備高性能的碳纖維,除了改善預(yù)氧化、碳化和石墨化技術(shù)外,金屬離子對碳纖維結(jié)構(gòu)與性能的也有重要的影響為了研究Fe對預(yù)氧化、碳化的影響。選用質(zhì)量分數(shù)為5%的FeCl3溶液對聚丙烯腈原絲浸漬,并進行間歇式預(yù)氧化、碳化處理。借助電感耦合原子發(fā)射光譜(ICP-AES),紅外分析(FTIR),差示掃描量熱儀(DSC),熱重

2、分析(TG)等表征手段和纖維體密度,力學(xué)性能測試,研究了Fe離子對原絲結(jié)構(gòu)、預(yù)氧化碳化過程中纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明：原絲經(jīng)過FeCl3溶液浸漬,Fe離子能進入到原絲的內(nèi)部,但只是物理吸附,在浸漬過程中不改變原絲結(jié)構(gòu),原絲對Fe離子的吸附經(jīng)過班厄姆方程擬合后基本符合吸附規(guī)律。經(jīng)過預(yù)氧化Fe離子含量基本沒有變化,而與未處理的預(yù)氧化纖維樣品相比,隨著Fe離子含量的增高,會導(dǎo)致預(yù)氧化纖維的環(huán)化延后,體密度降低。由DSC圖譜計算的放熱峰值降低以及FTIR圖譜中RCIIR降. 更多還原【Abstract】 Polyacrylonitrile based carbon fibers hav

3、e attracted worldwide interests as high performance materials. Their high strength and modulus, combined with their low density, make these fibers widely used in every aspect of the society. The characteristics of high performance carbon fiber include high tensile strength, high Youngs modulus, and

4、high carbon content, less porosity, less structure defects. However, in addition to improving the technology of pre-oxidation, carbonization and graphitizatio. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 聚丙烯腈纖維； 碳纖維； 鐵； 結(jié)構(gòu)與性能； 【Key words】 PAN precursor； carbon fiber； Fe； structure and properties； 摘要 5-7 ABSTRACT 7-8 第一章 緒論 10-

5、24 1.1 碳纖維簡介 10-14 1.2 聚丙烯腈基碳纖維制備過程 14-19 1.3 微量雜質(zhì)對碳纖維的影響 19-23 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容及意義 23-24 第二章 實驗方法與表征手段 24-31 2.1 實驗材料 24-25 2.2 技術(shù)路線 25-26 2.3 實驗方法 26-27 2.4 性能測試與表征方法 27-31 第三章 鐵對聚丙烯腈原絲預(yù)氧化、碳化過程的影響 31-45 3.1 前言 31 3.2 FE離子的浸漬與含量 31-35 3.3 FE離子對預(yù)氧化過程及纖維結(jié)構(gòu)的影響 35-41 3.4 FE離子對碳化過程及纖維結(jié)構(gòu)的影響 41-44 3.5 本章小結(jié) 44-45 第四章 鐵對碳纖維石墨化過程的影響 45-58