PAN原絲取向與碳纖維模量的相關(guān)性研究.pdf

1、拉伸模量是碳纖維的重要屬性，以往通過改變碳化溫度、牽伸以及預(yù)氧特征結(jié)構(gòu)含量的方法調(diào)控碳纖維的拉伸模量，但調(diào)控范圍有限。國產(chǎn)碳纖維拉伸強(qiáng)度與國外產(chǎn)品相當(dāng)時，其拉伸模量不能完全吻合，某些廠家CCF-1和CCF-3級碳纖維拉伸模量偏高，而某些廠家CCF-4級碳纖維拉仲模量偏低。因此，開展原絲取向結(jié)構(gòu)與碳纖維拉伸模量相關(guān)性研究，從而實(shí)現(xiàn)在紡絲階段調(diào)控碳纖維的模量具有十分重要的意義。
　　本文通過調(diào)整原絲制備階段各級牽伸倍率及噴絲孔徑大小，

2、制備了不同取向結(jié)構(gòu)的原絲，進(jìn)行預(yù)氧化、碳化處理。借助于X射線衍射(XRD)、聲速-取向測定儀、激光拉曼光譜(Raman)、差熱分析(DSC)、傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR)等手段，研究了聚丙烯腈原絲取向結(jié)構(gòu)對碳纖維模量的影響規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明:
　　1.在相同預(yù)氧化碳化條件下，碳纖維的拉伸模量隨原絲晶區(qū)和非晶區(qū)取向程度的增大而增大，且原絲晶區(qū)取向?qū)μ祭w維拉伸模量影響程度大于非晶區(qū)取向。
　　2.取向度高的PAN原