在低溫碳化階段,PAN預(yù)氧纖維經(jīng)熱裂解重組形成亂層石墨結(jié)構(gòu)的雛形,并進(jìn)一步將該結(jié)構(gòu)遺傳至碳纖維,進(jìn)而影響PAN基碳纖維的結(jié)構(gòu)與性能。研究低溫碳化階段纖維結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律,對于調(diào)控PAN基碳纖維的結(jié)構(gòu)與性能具有重要意義。本文采用13C固體核磁共振譜圖(13C-NMR)、拉曼光譜(Raman)、X射線衍射(XRD)和力學(xué)性能分析等手段,研究了預(yù)氧纖維在低溫碳化階段的反應(yīng)進(jìn)程,溫度梯度對纖維結(jié)構(gòu)演變的影響,以及低溫碳化纖維的結(jié)構(gòu)對PAN碳纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響。研究結(jié)果表明:(1)按纖維內(nèi)部反應(yīng)類型的差異將低溫碳化溫度分為兩個階段:熱處理溫度低于550℃時,纖維內(nèi)以線型分子的裂解反應(yīng)以及分子內(nèi)環(huán)化、芳構(gòu)化反應(yīng)為主;熱處理溫度高于550℃時,隨著線型分子裂解完全,纖維的芳構(gòu)化程度提升,纖維內(nèi)以分子間交聯(lián)反應(yīng)為主。在350～500℃的范圍內(nèi),纖維的支鏈化程度隨熱處理溫度的提升先升高后下降,在450℃時取得最高值。(2)采用三溫區(qū)管式爐對預(yù)氧纖維進(jìn)行低溫碳化處理時,溫度梯度的改變會使預(yù)氧纖維的結(jié)構(gòu)演變進(jìn)程產(chǎn)生明顯差異。在350℃到650℃的升溫跨度內(nèi),隨第二溫區(qū)溫度的升高(400～550℃范圍內(nèi)),纖...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２石墨結(jié)構(gòu)以及亂層石墨結(jié)構(gòu)模型??Ｆｉｇ．１－２?Ｔｈｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｉｔｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄ?ｇｒａｐｈｉｔｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???１．１．３?ＰＡＮ基碳纖維的結(jié)構(gòu)??ＰＡＮ基碳纖維內(nèi)部以亂層石墨結(jié)構(gòu)為主，并包含石墨構(gòu)型的微晶，非晶態(tài)??的無定形碳［２６］以及少量微孔。??ＰＡＮ基碳纖維的亂層石墨結(jié)構(gòu)主要由ｓｐ２雜化的碳網(wǎng)平面豆相堆疊纏結(jié)構(gòu)??成。碳網(wǎng)層面的彎曲折疊使其層間距要....

圖１＿４高模量ＰＡＮ碳纖維的３Ｄ模型??Ｆｉｇ．１－４?Ｔｈｅ?３Ｄ－ｃａｒｂｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ａ?ｈｉｇｈ－ｍｏｄｕｌｕｓ?ＰＡＮ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ??

?第一章緒論???圖１＿４高模量ＰＡＮ碳纖維的３Ｄ模型??Ｆｉｇ．１－４?Ｔｈｅ?３Ｄ－ｃａｒｂｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ａ?ｈｉｇｈ－ｍｏｄｕｌｕｓ?ＰＡＮ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ??Ｂｅｎｎｅｔ和Ｊ〇ｈｎＳ〇ｎ［３（）］在前人提出的碳纖維結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)之上，....

圖１－５?ＰＡＮ碳纖維的三維結(jié)構(gòu)模型??Ｆｉｇ．１－５?Ｔｈｅ?ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ＰＡＮ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ??

?第一章緒論???圖１＿４高模量ＰＡＮ碳纖維的３Ｄ模型??Ｆｉｇ．１－４?Ｔｈｅ?３Ｄ－ｃａｒｂｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ａ?ｈｉｇｈ－ｍｏｄｕｌｕｓ?ＰＡＮ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ??Ｂｅｎｎｅｔ和Ｊ〇ｈｎＳ〇ｎ［３（）］在前人提出的碳纖維結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)之上，....

圖１－８?ＰＡＮ分子鏈的（ａ）螺旋型構(gòu)象和（ｂ）平面Ｚ型鋸齒構(gòu)象??Ｆｉｇ．１－８?Ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ＰＡＮ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ?（ａ）?Ｈｅｌｉｘ?ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ａｎｄ??

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???Ｈｚ?Ｈ２?Ｈ２??Ｉ?Ｉ?Ｉ??＼?＼?＼??ＸＮ?＇Ｎ?ＸＮ??圖１－６?ＰＡＮ纖維的分子鏈結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．１－６?Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＰＡＮ?ｆｉｂｅｒ??”Ｃ—ＣＮ？…??￥?＾??Ｈ￣ｐｃ?—ＣＮ?Ｈ....

本文編號：3948734