聚丙烯腈纖維的高劑量率電子束輻照效應(yīng)及對預(yù)氧化的影響
發(fā)布時間:2021-03-16 11:50
電子束輻照改性技術(shù)是利用高能電子束輻射聚合物,使聚合物的大分子被電離激發(fā),生成次級離子、分子或自由基,引發(fā)聚合物發(fā)生降解,交聯(lián)或者與其他單體發(fā)生接枝反應(yīng),從而實現(xiàn)改性的目的。電子束輻照改性技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在高分子材料的接枝改性,橡膠的交聯(lián)處理以及聚合物的降解等領(lǐng)域。在聚丙烯腈(PAN)基的碳纖維生產(chǎn)領(lǐng)域,輻照處理可以有效降低PAN原絲的預(yù)氧化時間,提高碳纖維的生產(chǎn)效率,降低能耗。目前,輻照改性對PAN原絲在預(yù)氧化過程中的化學(xué)反應(yīng)和物理結(jié)構(gòu)變化的影響尚不明確。輻照處理過程與碳纖維的生產(chǎn)過程都包含多種化學(xué)反應(yīng),如何將兩種處理過程結(jié)合是輻射技術(shù)應(yīng)用于碳纖維生產(chǎn)的關(guān)鍵。針對上述問題,本文以自屏蔽電子加速器作為輻射源,通過纖維牽伸裝置將其與預(yù)氧化碳化設(shè)備連接,首次實現(xiàn)了輻射和預(yù)氧化、碳化的連續(xù)處理。在此基礎(chǔ)上,通過分析輻照工藝對預(yù)氧化各個溫區(qū)階段的影響,總結(jié)規(guī)律,制定符合輻照改性PAN纖維的預(yù)氧化流程,并通過分析預(yù)氧絲和碳纖維產(chǎn)品的性能指標,分析方案的可行性。最后通過同步輻射X射線分析技術(shù)詳細分析輻照改性對預(yù)氧化過程中PAN纖維微觀結(jié)構(gòu)的影響。具體如下:(1)使用自屏蔽電子加速,在空氣氣氛的室溫...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
中國碳纖維市場需求的發(fā)展和國產(chǎn)碳纖維所占比例[31]
PAN分子的結(jié)構(gòu)模型[55,56]
PAN纖維的預(yù)氧化反應(yīng)過程的機理[61]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2018全球碳纖維復(fù)合材料市場報告[J]. 林剛. 紡織科學(xué)研究. 2019(07)
[2]聚丙烯腈系異型纖維國產(chǎn)化進展及發(fā)展趨勢[J]. 姜紀剛,國桂榮. 吉林化工學(xué)院學(xué)報. 2017(05)
[3]基于晶體角度研究聚丙烯腈基原絲及其碳纖維性能[J]. 劉棟,陳秋飛,連峰,金亮,孫加貴,裴懷周. 合成纖維. 2015(12)
[4]幾種常用橡膠的輻射交聯(lián)研究進展[J]. 丁曼,張本尚,楊艷平,劉磊,李佰發(fā). 橡膠科技. 2013(10)
[5]高性能PAN基碳纖維國產(chǎn)化進展及發(fā)展趨勢[J]. 徐樑華. 中國材料進展. 2012(10)
[6]輻射接枝技術(shù)的應(yīng)用:日本海水提鈾研究的進展及現(xiàn)狀[J]. 饒林峰. 同位素. 2012(03)
[7]電子加速器及其應(yīng)用領(lǐng)域[J]. 梁宏斌,張玉寶,王強,斯琴圖雅. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2012(05)
[8]超聲蝕刻法研究聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的皮芯結(jié)構(gòu)[J]. 胡秀穎,王成國,于美杰,王雯,盧文博,井敏,朱波,王延相,王啟芬. 功能材料. 2011(10)
[9]Effect of UV Irradiation on PAN Precursor Fibers and Stabilization Process[J]. 袁慧五. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2011(03)
[10]聚丙烯腈預(yù)氧絲皮芯結(jié)構(gòu)的影響因素與防控措施[J]. 于美杰,王威強,王啟芬,馬婕,胡秀穎,王成國. 功能材料. 2010(06)
碩士論文
[1]PAN纖維直徑及梯度升溫預(yù)氧化與碳纖維結(jié)構(gòu)性能的關(guān)聯(lián)性研究[D]. 劉宇祥.北京化工大學(xué) 2017
[2]T800級碳纖維及石墨纖維微觀結(jié)構(gòu)的表征與性能分析[D]. 李林.西南科技大學(xué) 2017
[3]聚丙烯腈基碳纖維細晶化的研究[D]. 王菁.東華大學(xué) 2017
[4]碳纖維微觀結(jié)構(gòu)表征與性能分析[D]. 陳麗.西南科技大學(xué) 2015
[5]高密度聚乙烯電子束敏化輻射交聯(lián)的研究[D]. 孟偉濤.北京化工大學(xué) 2011
本文編號:3085992
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
中國碳纖維市場需求的發(fā)展和國產(chǎn)碳纖維所占比例[31]
PAN分子的結(jié)構(gòu)模型[55,56]
PAN纖維的預(yù)氧化反應(yīng)過程的機理[61]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2018全球碳纖維復(fù)合材料市場報告[J]. 林剛. 紡織科學(xué)研究. 2019(07)
[2]聚丙烯腈系異型纖維國產(chǎn)化進展及發(fā)展趨勢[J]. 姜紀剛,國桂榮. 吉林化工學(xué)院學(xué)報. 2017(05)
[3]基于晶體角度研究聚丙烯腈基原絲及其碳纖維性能[J]. 劉棟,陳秋飛,連峰,金亮,孫加貴,裴懷周. 合成纖維. 2015(12)
[4]幾種常用橡膠的輻射交聯(lián)研究進展[J]. 丁曼,張本尚,楊艷平,劉磊,李佰發(fā). 橡膠科技. 2013(10)
[5]高性能PAN基碳纖維國產(chǎn)化進展及發(fā)展趨勢[J]. 徐樑華. 中國材料進展. 2012(10)
[6]輻射接枝技術(shù)的應(yīng)用:日本海水提鈾研究的進展及現(xiàn)狀[J]. 饒林峰. 同位素. 2012(03)
[7]電子加速器及其應(yīng)用領(lǐng)域[J]. 梁宏斌,張玉寶,王強,斯琴圖雅. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2012(05)
[8]超聲蝕刻法研究聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的皮芯結(jié)構(gòu)[J]. 胡秀穎,王成國,于美杰,王雯,盧文博,井敏,朱波,王延相,王啟芬. 功能材料. 2011(10)
[9]Effect of UV Irradiation on PAN Precursor Fibers and Stabilization Process[J]. 袁慧五. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2011(03)
[10]聚丙烯腈預(yù)氧絲皮芯結(jié)構(gòu)的影響因素與防控措施[J]. 于美杰,王威強,王啟芬,馬婕,胡秀穎,王成國. 功能材料. 2010(06)
碩士論文
[1]PAN纖維直徑及梯度升溫預(yù)氧化與碳纖維結(jié)構(gòu)性能的關(guān)聯(lián)性研究[D]. 劉宇祥.北京化工大學(xué) 2017
[2]T800級碳纖維及石墨纖維微觀結(jié)構(gòu)的表征與性能分析[D]. 李林.西南科技大學(xué) 2017
[3]聚丙烯腈基碳纖維細晶化的研究[D]. 王菁.東華大學(xué) 2017
[4]碳纖維微觀結(jié)構(gòu)表征與性能分析[D]. 陳麗.西南科技大學(xué) 2015
[5]高密度聚乙烯電子束敏化輻射交聯(lián)的研究[D]. 孟偉濤.北京化工大學(xué) 2011
本文編號:3085992
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