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《聚丙烯腈碳纤维预氧化辐照改性化学改性硕士论文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、原丝改性对PAN预氧化纤维结构和性能的影响材料加工工程,2011,硕士【摘要】预氧化是聚丙烯腈(PAN)纤维转变为高性能碳纤维的关键阶段,伴随着高放热及复杂的化学和物理转变过程,极易产生预氧化不均匀导致的皮芯结构,从而大大影响碳纤维的性能。传统的预氧化工艺通常采取缓慢加热的方式来抑制热量的集中释放,大量的时间和能量的消耗,使得碳纤维的成本居高不下,极大地抑制了其在民用等领域的广泛应用。因此,在不影响纤维性能的前提下,缩短预氧化时间、降低成本,已成为碳纤维工业生产中亟待解决的问题。本文针对上述问题,采用三种不同的原丝改性手段,即辐照改性、化学改性、辐照+化学改性相
2、结合的方法对聚丙烯腈原丝进行了处理,详细研究了原丝改性对聚丙烯腈预氧化进程和预氧丝性能的影响。首先采用新颖的辐照光源对聚丙烯腈原丝进行了改性。对比发现,辐照改性使得聚丙烯腈纤维发生了部分脱氢反应,因此纤维经改性后耐热性提高,放热峰向低温移动,放热量大幅减少,热失重速率较为平缓,碳收率高,这将减缓预氧化反应的集中放热,降低预氧化温度,使生产更为顺利可控,减少能耗。另外,改性纤维结晶度降低,非晶区增大,氧元素含量提高,有利于预氧化过程的氧的扩散,促进反应的发生。使用连续氧化碳化设备对PAN原丝进行连续氧化碳化... 更多还原【Abstract】Preoxidatio
3、nisacrucialstepduringthetransitionprocessofpolyacrylonitrile(PAN)precursorstocarbonfibers,whichalwaysaccompanieswithhighexothermicreactionandcomplicatedphysicalandchemicalconversion.Theskin-corestructurecausedinthepreoxidationprocessgreatlyinfluencestheperformanceofcarbonfiber.Thus,t
4、raditionalpreoxidationusuallyadoptslowheatingmethodtocontrolthereleaseofreactionheat.Thegreatconsumptionoftimeandenergyduringtraditionalp... 更多还原【关键词】聚丙烯腈;碳纤维;预氧化;辐照改性;化学改性;【Keywords】PAN;carbonfiber;preoxidation;Irradiationmodification;chemicalmodification摘要6-8ABSTRACT8-9第一章绪论12-221.
5、1碳纤维概况121.2PAN基碳纤维的发展历程和研究现状12-131.3预氧化处理是PAN基碳纤维的制备工艺中的关键工序13-141.4PAN纤维预氧化概述14-171.5预氧化纤维与碳纤维性能的关系171.6低成本碳纤维研究概况17-191.7减少预氧化时间、提高预氧丝性能的方法19-201.8目前预氧化阶段存在的问题20-211.9本课题研究意义及创新点21-22第二章辐照改性对聚丙烯腈原丝及其预氧化的影响22-372.1前言222.2实验部分22-252.3辐照改性对聚丙烯腈原丝的影响25-302.4辐照改性对聚丙烯腈原丝预氧化的影响30-352.5辐照改
6、性对碳纤维强度的影响352.6本章小结35-37第三章化学改性对聚丙烯腈原丝预氧化的影响37-553.1前言373.2实验部分37-393.3KMnO_4改性对聚丙烯腈原丝的影响39-473.4KMnO_4改性对聚丙烯腈原丝预氧化的影响47-533.5KMnO4改性对碳纤维力学性能的影响53-543.6本章小结54-55第四章辐照+化学改性原丝预氧化的初步研究55-594.1前言554.2实验部分55-564.3结果与讨论56-584.4本章小结58-59第五章结论59-61参考文献