聚丙烯腈原丝微结构的X射线衍射分析

通过X射线二维衍射图像和2θ扫描法对四种不同的国内外聚丙烯腈原丝进行了结构表征,探讨了不同PAN纤维在微观结构上的差异,为深入分析PAN原丝的序态结构和了解其结构性能关系、进一步提高原丝的质量提供了依据。     

煤大分子堆垛结构的研究

根据镜质组煤微组分在中、低角区0.2nm~(-1)≤S≤4nm~(-1)(s=2sinθ/λ)的x射线散射强度分布,研究了煤大分子的堆垛结构.建立了由煤大分子弯曲层局部平行堆垛形成的3维结构单位。当镜质组煤微组分的Wc=84％～92％时,这种3维结构单位呈“似流体”分布。在Wc≈89％时这种“似流体”结构最为突出。     

大豆蛋白质纤维(华康)聚集态结构

对大豆蛋白质纤维(华康），聚集态结构进行了研究，认为聚乙烯大分子呈平面锯齿形构象，而大豆蛋白大分子在纺丝前的处理过程中已经变性，由α-螺旋转变为直线形的β-链构象，并共同砌入纤维；由于两组分大分子均带有较多的极性基团。在大分子之间可能形成多种键合，同时大豆蛋白质纤维（华康）成纤后，进行的缩醛化处理在两组分大分子之间形成了化学交联。因此。可以认为大豆蛋白质纤维（华康）的聚集态结构是以直链形大分子网状结构为主体的聚集态结构。X-射线衍射图表明，大豆蛋白质纤维（华康）大分子的结晶能力较弱。二维空间排列有序的向列结晶能力较强。     

BCF的热氧稳定化研究

采用连续实验方法,借助X射线衍射、红外光谱、元素分析、力学测试等技术,系统地研究了热氧稳定化过程中聚丙烯腈纤维序态结构、化学结构与生物碳纤维吸附特性、力学性能的内在关联与作用.研究结果表明:聚丙烯腈基热氧稳定化纤维晶区尺寸、取向指数等结构参数与BCF比表面积、吸附特性及力学性能的优劣具有直接内在联系.在热氧稳定化过程中增加聚丙烯腈纤维热氧稳定化结构转化有益于改善生物碳纤维吸附特性,且与生物碳纤维力学性能的变化密切相关.     

机械合金化法制备简单金属合金玻璃的研究

将晶态Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ元素粉末混合，用机械合金化方法制备了Ｍｇ－Ｚｎ、Ａｌ－Ｍｇ合金玻璃。用Ｘ射线衍射技术测定了不同球磨时间样品的Ｘ射线衍射图谱，分析考察了非晶化的过程及其影响因素，讨论了重新晶化的现象．     

玻璃碳结构形成过程分析

利用Ｒａｍａｎ光谱及Ｘ射线衍射研究了玻璃碳制备过程中的变化规律．随着酚醛树脂不断降解,同时游离出ｓｐ２和ｓｐ３态碳原子,ｓｐ２态碳原子在微区形成不完整的石墨结构．ｓｐ３态碳原子则以非晶形式存在,其含量在９５０℃左右达到最高．由于内应力释放,ｓｐ３态碳原子转变为ｓｐ２态,导致微区结构石墨化．９５０℃成为玻璃碳的石墨化起始温度．     

(Fe Cr)_(83)B_(17)非晶合金结构及其晶化相变的研究

本文用DTA和X射线衍射技术,研究了(FeCr)_(83)B_(17)非晶合金晶化相变全过程。说明该非晶体系的晶化相变过程中,原子键力是晶化相变的驱动力。从“t-x”关系表明,在我们实验条件下(x=5％,15％,25％),高熔点的Cr含量(x)增大所引起晶化峰位向高温方向增大值具有良好的线性关系。实验指出,(Fe_(1-x)Cr_x)_(83)B_(17)非晶合金淬火态的结构单元是Fe_3B局域9原子多面体结构的原子团。     

Al60Fe20Cu20纳米材料的结构研究

采用机械合金化方法制备了系列Al60Fe20Cu20纳米晶体样品,并对部分样品附加500℃快速退火处理.联合使用X射线衍射和X射线吸收精细结构技术,分别从晶体的长程有序和原子近邻配位的短程有序2个方面研究样品的结构相变.结果表明:样品中Al和Cu原子首先组成体心四方结构的Al2Cu金属间化合物,然后与Fe原子合金化,形成Cu和简立方晶体结构AlFe的固溶体,结构稳定但不均匀,Fe原子处于富集状态;即使附加500℃-5 min退火,Al60Fe20Cu20系统在40 h的机械合金化过程中不能形成准晶相;球磨30 h后,晶粒尺寸已达到20 nm左右.     

国产高性能聚丙烯腈基碳纤维技术特点及发展趋势

 聚丙烯腈基碳纤维兼具高性能和低比重，是轻质高强、轻质高模等高端装备轻量化的首选材料，是高性能纤维的典型代表，受到世界各国政府、国防与工业领域、科技与产业界的高度关注。从聚丙烯腈碳纤维材料的结构性能特征出发，介绍了聚丙烯腈基碳纤维制备的工艺流程、结构与性能的相关性；从高强碳纤维被发明、高强中模碳纤维因需求牵引而研发成功、更高性能碳纤维的不断创新发明，直至进入新世纪后对高性能低成本化的重视，阐述了国际聚丙烯腈基碳纤维技术发展的4个关键阶段；分析了国产碳纤维通过自主创新，建立以二甲基亚砜为主、包含其他工艺技术的发展历程。从高强和高强中模碳纤维、高模和高模高强碳纤维、低成本大丝束碳纤维的国产化有序发展，展示了碳纤维国产化技术水平不断提高、碳纤维制备与应用不断融合的现状。最后结合国际技术发展动态和中国碳纤维技术积累基础，提出了开展颠覆性技术研究的建议，认为新型聚丙烯腈成纤技术、原材料创新和碳纤维制备过程新型热源技术等值得高度关注。     

PAN分子环化行为对纤维结构及性能的影响

预氧化阶段是链状聚丙烯腈(PAN)分子演变为耐热梯型结构的过程。文中借助IR,X ray及纤维应力形变关系初步探索了PAN纤维预氧化过程中晶区和非晶区分子的环化行为对纤维结构及性能的影响规律。结果表明,PAN纤维在预氧化初期的环化反应主要发生在纤维的非晶区,中后期反应则在晶区和非晶区进行。从预氧化过程中纤维强度及拉伸形变曲线变化规律认为PAN纤维早期的环化反应主要在分子内进行。     

聚集态结构对聚丙烯腈纤维物理收缩的影响

借助热机械分析仪（TMA）、X射线衍射仪（XRD）、声速仪等研究了聚集态结构对聚丙烯腈（PAN）纤维分子链物理收缩特性的影响。结果表明,由于聚集态结构影响分子链段运动性,PAN纤维分子链表现出分级收缩的特点：物理收缩首先开始于纤维非晶区,之后向晶区边界分子链扩展;非晶区分子链段收缩是物理收缩的主要部分,收缩率随非晶区取向度增加而增大;晶区边界分子链段运动受周围晶区限制,收缩较非晶区缓和,随晶区边界取向分子链增多,收缩率小幅增大;温度升高、时间延长,各段收缩率均不同程度增大。     

含聚丙烯腈的嵌段共聚物及其纳米碳材料

近年来,高温煅烧含聚丙烯腈链段的嵌段共聚物制备纳米碳材料的研究,引起人们广泛的关注。本文主要综述了含聚丙烯腈的嵌段共聚物的合成方法,及利用其自组装前驱体制备纳米碳材料,并对其发展前景作了展望。     

国产高性能聚丙烯腈基碳纤维制备技术研究进展

 综述了近年来高性能聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的研究进展,对PAN聚合、原丝制备、预氧化和碳化过程中最为关键的问题进行了总结：（1）聚合工艺对共聚单体在PAN分子链上的分布和溶液的均匀性非常重要。与间歇聚合或半连续聚合工艺相比,连续溶液聚合工艺可以提供更稳定的纺丝溶液,减少聚合过程中微凝胶的产生,并提高PAN原丝乃至碳纤维的均匀性。（2）PAN溶液进行湿法或干湿法纺丝过程中,相分离过程控制对PAN原丝及其碳纤维中微缺陷形成和发展,微缺陷的含量至关重要,并最终影响碳纤维的性能。干燥和牵伸工艺对于优化PAN碳纤维原丝的结晶和取向结构,制备高品质的碳纤维原丝同样起决定作用。（3）预氧化的升温速度、最高预氧化温度和预氧化张力控制对预氧丝的皮芯结构、环化指数及其对后续碳化工序的顺利进行产生重要的影响并影响碳纤维的性能;碳化的最高温度影响PAN基碳纤维的强度和模量。（4）碳纤维的结构与其性能具有直接相关性,中国对相关研究仍然比较缺乏,碳纤维生产技术水平和自主创新能力仍然不足。     

The Chain Structure of Ultrahigh Molecular Weight Polyacrylonitrile

The chemical composition, molecular weight and its distribution, the bonding structure and the regulation of ultrahigh molecular weight polyacrylonitrile （UHMW-PAN） prepared by aqueous suspension polymerization were determined by FIIR, viscometry, GPC, ^3H-NMR and ^13CNMR. The mechanical properties of the porous hollow fiber prepared by UHMW-PAN were discussed to provide a theoretical basis for the preparation of ideal precursors of the porous hollow oxidation fiber.     

哑铃型钢纤维粉煤灰混凝土的弯曲疲劳特性

混凝土的弯曲疲劳性能是钢纤维混凝土的主要力学性能.用4点加载方法重点研究了全掺钢纤维混凝土梁和底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能.研究证明:底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳强度比素混凝土提高15.7％;当应力水平为0.90时,全掺钢纤维(体积分数为1.0％)混凝土梁弯曲疲劳寿命是素混凝土22.47倍,底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳寿命是素混凝土的29.O1倍.即底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能比单独撒布一层钢纤维或单独采用聚丙烯腈纤维来增强混凝土效果更加显著.对于道路及机场跑道采用这一结构形式比较理想.表7,参9.     

超细NiB非晶态合金的结构及催化性能

采用XAFS、XRD和DTA技术研究了化学还原法制备的超细NiB非晶态合金的结构及退火晶化行为.结果表明,NiB非晶态合金的退火晶化分两步进行在598K形成晶态的Ni3B和纳米晶的Ni;652K退火导致Ni3B分解以及纳米晶Ni聚集.在623K退火处理后的NiB样品的苯加氢活性最高.活性组分的苯加氢催化性能高低顺序为纳米晶Ni＞超细Ni-B非晶态合金＞晶态Ni.超细Ni-B非晶态合金的活性中心主要为纳米晶的Ni和Ni富集的NiB非晶态.超细NiB非晶态合金催化剂在反应过程中失活的原因主要是纳米晶Ni的聚集和积碳而所导致活性表面降低.     

用溶胀DSC法研究维纶的热性能和结构

本文建立了用溶胀 DSC 法(缩写为 SDSC)测定维纶水中软化点的新方法。该法与常规法相比,具有快速、准确和重视性好的优点。维纶的热性能也相应地由 DSC 确定。用 DSC 法对各种维纶进行热性能的研究结果表明:维纶的耐热性,特别是耐热水性,不但与纤维非晶区部分的化学交联有关,而且与纤维的结晶度和晶区的完整性也密切相关。     

高吸水涤纶纤维的结构和染色性研究

将PET与共聚酯共混纺制中空共混纤维,经碱处理后形成多孔的高吸水涤纶。本文通过X—射线衍射仪,分光光度计,扫描电镜和热收缩仪等测试对高吸水涤纶纤维和共混纤维的结构和染色性进行了研究,目的在于探索高吸水涤纶染色机理。研究结果发现高吸水涤纶纤维与共混纤维相比较,不仅具有许多微孔,而且结晶度高,晶粒尺寸大,单位非晶体积大,非晶区结构紧密;高吸水涤纶的上染量与保水率呈指数关系。由此推论高吸水涤纶上染量高主要是由于纤维中微孔的吸附染料作用。