發(fā)布時(shí)間：2021-04-18 02:40

　　碳纖維的發(fā)展是技術(shù)和成本的競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)在不斷追求技術(shù)成熟度的同時(shí),也在不斷的考量如何降低生產(chǎn)成本。質(zhì)量成本的節(jié)降是生產(chǎn)成本降低有效方式之一。本文打破了傳統(tǒng)的預(yù)氧化程度表征方式,通過(guò)過(guò)程纖維顏色的變化與纖維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的相關(guān)性研究,探究了色差法表征預(yù)氧化進(jìn)程的可行性,建立了色差法表征預(yù)氧化程度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法,并使用該方法現(xiàn)場(chǎng)快速有效的在線(xiàn)反映預(yù)氧化進(jìn)程,以節(jié)降檢測(cè)成本,解決工藝受檢測(cè)時(shí)間約束而無(wú)法及時(shí)調(diào)整的困擾,降低碳纖維質(zhì)量成本的損失。本文通過(guò)調(diào)控溫度、時(shí)間、牽伸等預(yù)氧化主要工藝參數(shù),制備結(jié)構(gòu)不同的預(yù)氧纖維并采用傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）、便攜式色差計(jì)、差示掃描量熱（DSC）、13C固體核磁譜（13C-NMR）、體密度等表征手段探究預(yù)氧化中前期進(jìn)程與預(yù)氧化纖維色差的關(guān)聯(lián)關(guān)系,探究色差變化,最終通過(guò)色差法表征預(yù)氧化中前期反應(yīng)進(jìn)程,指導(dǎo)工程化生產(chǎn)。研究結(jié)果表明:1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)比對(duì)NR200型色差計(jì)算的測(cè)試角度、環(huán)境;樣品鋪放的方式;樣品的位置的調(diào)整、固定和鋪放等影響色差測(cè)試結(jié)果的因素,確定的測(cè)試方法及計(jì)算方法,能夠穩(wěn)定的表征纖維的L*、a*、b*值。2、PAN原絲隨著預(yù)氧化反應(yīng)的進(jìn)行,分子結(jié)構(gòu)... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２碳化丁藝流程簡(jiǎn)圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗｃｈａｒｔ??碳化采用三個(gè)氧化爐，一個(gè)低溫爐和一個(gè)高溫爐

?ｍ???低溫爐采用鋼制外熱式馬弗爐，氮?dú)鈿夥�，溫度一般為３５０？７０�?#176;Ｃ，高溫??碳化爐采用外熱式石墨馬弗爐，氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度為９００？１５００°Ｃ，設(shè)備采用階梯??式升溫，有效控溫區(qū)域２６段，設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖１－３。預(yù)氧化纖維在碳化過(guò)程中（低??溫碳化、高溫碳化）非碳元素（Ｈ、０、Ｎ）裂解，在此過(guò)程中伴隨著熱解反應(yīng)，??纖維的梯形結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)變成碳纖維特有的亂層石墨結(jié)構(gòu)。??碳纖維表面處理采用電解陽(yáng)極氧化，對(duì)纖維表面進(jìn)行刻蝕處理，形成含氧官??能團(tuán)。表而形態(tài)含氧官能團(tuán)有化學(xué)錨定作用，界而性能得到有效的改善，利于提??升纖維與基體樹(shù)脂的粘結(jié)性能，碳纖維復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度等能夠得到有效提??升，從而很好的將增強(qiáng)纖維力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。??不同的上漿劑能夠改善后道織物、預(yù)浸料集束性、展紗性的霈求，同時(shí)對(duì)纖??維表面能夠起到保護(hù)的作用，包覆纖維毛絲，后道的工藝性能夠得到有效的改善。??——ｎ?＾????〇??—??ｎ??…ｎ?義＂＂ｎ?ｎ??Ｇ?ｊ?〇??１，?１，?１．１?１；＇［［?］??ｒｒ－?——ｒｒ－?——『?——〕「￣］??ｎ???ｎ???ｎ????－二?Ｐ?８－－－．．．．．．－－＝Ｐ?８－４－．．．．．．．．．—．．．．．．Ｌｉ＇??Ａ?，?Ｉ?１＊?＇．．．．．．＇?＊＇?】丨丨【－￣－＾１?￣￣Ｉ?Ｎｆ￣￣Ｉ?■???ｉ?Ｎ?ｉｌｌ?ｎ??Ｏｈ??ｓ???￣ｔ?Ｔ－?ｔＪｔ－?換熱介???一、下水??水?行??回?ｈ?？?Ｊ?換知介蟖??圖１－３預(yù)氧化及碳化設(shè)備結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?

?北京化丄人學(xué)碩士學(xué)位論義???０廠??Ｎｉｔｒｏｇｅｎ??！?－?＼Ｖ．?．＇??°：?Ｙ、??５０?１００＾１５０?２００?２５０?３００?３５０?４００??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｔ／°Ｃ??圖１－１０原絲的ＤＳＣ放熱曲線(xiàn)［４９１??Ｆｉｇ．?１－１０?ＤＳＣ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ??制備優(yōu)異的預(yù)氧絲，調(diào)控預(yù)氧化過(guò)程中氧化反應(yīng)和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，是制備優(yōu)異性??能碳纖維的關(guān)鍵。李常清等研究表明，纖維氧含量在一定范圍空氣氛圍內(nèi)升高時(shí)，??纖維的熱穩(wěn)定性提高［３（）］，超過(guò)該范圍，氧含量繼續(xù)升高，纖維熱穩(wěn)定性反而降??低（如圖ｍｉ所示）。???１???１???１???１???１???１?ｒ?１８??３９?－?一??■?＼?乂?－、??／?＼?／?Ｘ?：１??卜：Ａ?／?ｉ??３４?Ｊ——，——，——，——，——，——．——，——■——｜——？——｜——ｉ－６??２２０?２３０?２４０?２５０?２６０?２７０??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?／°Ｃ??圖１－１１空氣氣氛下氧含量與ＰＡＮ預(yù)氧纖維熱穩(wěn)定性的又系［３（）１??Ｆｉｇ．?１－１１?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｏｘｙｇｅｎ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ａｎｄ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ＰＡＮ?ｐｒｅｏｘｉｄｉｚｅｄ?ｆｉｂｅｒ?ｉｎ??ａｉｒ??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3144634