聚丙烯腈预氧化纤维碳化中的结构演变与碳纤维微观结构-化工学报.PDF

第 卷 第 期 化 工 学 报 ６０ １ Ｖｏｌ．６０ Ｎｏ．１ 　 　 　 　 　 　 　 　　　 　　　　 　 年 月 ２００９ １ ＣＩＥＳＣ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｊａｎｕａｒ ２００９ 　 　 　 　 　 　　 　 ｙ 檭 殐檭檭檭檭檭殐 檭 研究论文檭 聚丙烯腈预氧化纤维碳化中的结构演变 殐 殐 檭 檭檭檭檭檭 与碳纤维微观结构 １ １ １ ２ 葛曷一 ，陈 娟 ，柳华实 ，王成国 　 １ ２ （济南大学材料科学与工程学院，山东 济南 ２５００２２；山东大学材料科学与工程学院，山东 济南 ２５００６１） 摘要：利用 ／ 、 、 、元素分析、 、 和 系统研究了聚丙烯腈预氧化纤维碳化 ＤＳＣＴＧ ＦＴＩＲ ＸＲＤ ＳＥＭ ＴＥＭ ＨＲＴＥＭ 中的结构演变与碳纤维微观结构。结果表明，中温碳化时，未环化的—Ｃ Ｎ基团继续反应。高温碳化进一步脱 ≡ 、脱 形成 六元环结构。 碳纤维的 衍射峰强度明显高于自制碳纤维，层面间距 小、石墨网堆 Ｈ Ｎ Ｃ Ｔ７００ ００２ 犱 ００２ 叠厚度 犔ｃ大、结晶度高。碳纤维呈皮芯结构，表皮由片层堆叠而成，结构致密，含大量纳米级微晶的石墨层结 构沿纤维轴取向好，而芯部结构疏松。碳纤维皮芯结构的非均质性由原丝和预氧化纤维的结构演变而来。碳纤 维分子结构中存在条带结构和球形结构。条带结构的碳层与原丝分子链条带结构状态十分相似。球形结构的碳 网面围绕球心排列，与预氧化纤维的球形结构类似，表明原丝至碳纤维的结构转化过程中纤维分子链结构的变 化有密切相关性。 关键词：碳纤维；碳层；皮芯结构；相关性 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） ＴＱ３４２．３１ Ａ ０４３８－１１５７ ２００９ ０１－０２３８－０６ 　　　　　　 犛狋狉狌犮狋狌狉犪犾犲狏狅犾狏犲犿犲狀狋狅犳犘犃犖狅狓犻犱犻狕犲犱犳犻犫犲狉犱狌狉犻狀犵 犮犪狉犫狅狀犻狕犪狋犻狅狀犪狀犱犿犻犮狉狅狊狋狉狌犮狋狌狉犲狅犳犮犪狉犫狅狀犳犻犫犲狉 １ １ １ ２ ， ，