热处理对中间相沥青-碳纤维 黏结界面相容性的影响

中间相沥青在碳化过程中轻组分不断逸出而发生剧烈膨胀,对以其为黏结剂或基体的碳纤维增强复合材料的界面结合性能有显著影响.利用TG、XRD和SEM等考察了预氧化条件对碳纤维的热稳定性、碳收率、晶体结构和纤维在乙醇水溶液中分散性的影响规律.从多个预氧化条件中甄选出以270℃保温150 min处理的氧化纤维进行碳化条件影响规律的考察.利用光学显微镜观察发现700～900℃碳化的碳纤维直径变化最显著.利用FTIR和SEM考察不同碳化温度碳纤维与中间相沥青黏结剂制备的碳黏碳纤维网络体的界面相容性.结果表明,500℃碳化的碳纤维与碳质黏结剂的结合紧密,结点平滑无裂纹,具有优异的界面相容性.500℃碳化的碳纤维与中间相沥青黏结剂在后续碳化处理中共同经历碳结构的主要形成阶段,可改善黏结界面,为提高材料性能提供有效途径.     

沥青碳纤维导电行为及其应用

对通用型沥青基预氧化纤维在碳化过程中的电阻变化行为进行了测试。结果表明:碳化过程中纤维的电阻率可由10~(12)Ω-cm下降到10~(-1)Ω-cm,得到了纤维电阻率与碳化温度之间的定量关系;并通过纤维电阻率的变化与纤维元素分析结果之间的对应关系,表明纤维在碳化过程中发生结构转变。给出了利用碳纤维导电性的应用实例。     

各向同性沥青改性的中间相沥青纤维预氧化研究

以各向同性沥青改性的中间相沥青为原料,经熔融纺丝、氧化及碳化处理得到沥青基碳纤维,重点研究了原丝的氧化行为.偏光显微镜研究表明,混合沥青为两相不相容共混物,中间相沥青为连续相,各向同性沥青为分散相.氧化过程中,沥青的脂肪氢和芳氢被脱除,主要生成羰基,醚键.随着氧化时间的延长,纤维中含氧量逐渐提高.当氧化时间较短时,纤维氧化不足,碳纤维芯部出现孔洞,微观组织呈现大片层结构.随着氧化程度逐渐提高,截面孔洞逐渐减小并最终消失,同时,碳纤维的强度显著提高;但是当原丝过度氧化时,碳纤维强度反而下降.     

钙矾石热稳定性与碳化率关系研究

用ＤＴＡ和ＴＧ法研究在不同碳化率下钙矾石的热稳定性，发现钙矾石碳化率从零增加到８０％，其加热脱水峰温约降２０℃，这是由于碳化破坏了钙矾石结构，使本来难脱去的结构水变成自由水所致，由此可知被深度碳化的水泥构件抗温能力低。     

PAN预氧化纤维的分段碳化工艺研究

本文通过对PAN预氧化纤维在碳化过程中的热裂解反应机理的分析,采用了以600℃为分界点的两段碳化工艺。对有关分段碳化的温度、碳化时间、张力及保护气氛等对最终碳纤维的力学性能的影响,作了较详细的研究。     

亚硝酰自由基氧化体系氧化再生纤维素的研究——氧化反应的影响因素

亚硝酰自由基氧化体系因对伯羟基的选择性氧化能力而受到了科研和产业界的关注．研究亚硝酰自由基的种类、共氧化荆的组成、反应液pH值、纤维素的聚集态结构对亚硝酰自由基氧化体系对纤维素氧化反应性能的影响，当氧化体系组成为2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基TEMPO—NaOCl-NaBr，反应液pH值为10．8时再生纤维素的氧化速率最大．天然纤维素（纤维素Ⅰ）基本不能被氧化，再生纤维素（纤维素Ⅱ）、纤维素ⅢⅠ和ⅢⅡ均能完全被氧化，lyocell纤维因其特有的原纤化结构而比粘胶纤维具有更大的氧化反应速率，尽管其结晶度要比粘胶纤维大．     

钙化渣碳化反应器的数值模拟

针对低品位铝土矿在工业中利用率不高、赤泥中高碱高铝等问题,提出了钙化-碳化法处理低品位铝土矿和赤泥的新方法.设计了文丘里式钙化渣碳化反应器,利用商用CFD软件ANSYS130/Fluent对该反应器中气液固三相流动进行了模拟计算.模拟和研究了表观气速等结构参数对钙化渣碳化反应器内速度场、气含率的影响,发现增大表观气速有利于促进气液间传质和反应,但气含率不宜过大.平均气含率的模拟值与实测值吻合良好,验证了所提方法的有效性.研究结果对钙化渣碳化反应器的设计及应用具有一定的参考价值.     

粘胶在活性碳纤维的微观结构

分析了在真空设备中经碳化活化工艺制备的粘胶基活性碳纤维(ACF)的微观结构。X-射线衍射(XRD)分析了ACF的晶体结构,结果证实所制备的ACF为类石墨微晶结构,得到了微晶结构参数;借助扫描电镜(SEM)观察了粘胶纤维、ACF的横截面和纵向外观形貌;氮吸附法(BET法)研究了ACF的孔结构,测定出制备的ACF比表面积为1717m     

工艺参数对碳纤维抗张强度的影响

本文探讨了在碳纤维制备过程中,预氧化碳化工艺参数对碳纤维抗张强度的影响。实验结果表明,碳纤维的抗张强度随预氧化纤维鞘面积含量增加而提高,在一定速度范围内(4m/h26→m/h)随碳化速度的加快而提高。当预氧化和碳化工艺相匹配时,才能得到高抗张强度的碳纤维。     

X-ray衍射法研究粘胶纤维在热处理过程中晶区结构的变化

采用X-ray衍射法通过分析不同处理阶段纤维结晶及取向衍射曲线的变化,研究了粘胶纤维在制取碳纤维过程中晶区结构的变化.     

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。     

Preparation and the Pore Structure of Viscose - based Activated Carbon Fibers Treated with Pretreatment Reagents

The viscose rayon was pretreated with four different pre-treatment reagents respectively, and the preparation ofactivated carbon fibers (ACF) was performed undersame carbonizing and activating conditions. The poresize distribution, the specific surface area, and the porestructure parameter of these viscose - based ACF werestudied by using quartz spring balance BET- weightmethod. The experiment result indicates that the poresize distribution and the pore structure parameter ofACF is varied by using different pretreatment reagents.     

THE CONVERSION OF PAN-BASED STABILIZED FIBER TO CARBON FIBER

When the PAN-based stabilized fiber(PAN-SF) was converted to the carbon fiber, the effect of some of the carbonizing parameters on the structure and properties of the resulting carbon fibers, such as the molecular structure development, element contents, morphology and mechanical properties, was discussed. The results show that the carbonizing temperature, the purity of the inert gas and the de-oil pretreatment of the tiber have a great influence on them.     

纤维素酶对纤维素纤维酶解动力学的研究

提出了纤维素酶对纤维素纤维的酶解率与处理时间和酶的初始浓度的经验关系式,以及纤维素酶对纤维水解反应的动力学解示方程,该方程能有效地预测和控制生化处理中纤维素酶对织物的加工过程。利用动力学方程,能够得到酶浓度无限大时纤维经过t时间处理后的最大酶解量（Ymax）和半最大酶解常数K‘。实验结果表明,在相同的实验条件下,SF纤维素酶对纤维的酶解极限程度为粘胶>棉>亚麻纤维,而要达到相同的酶解率,亚麻纤维所需的酶用量最高,棉其次,而粘胶最低。纤维的酶解速率与纤维素酶的浓度有很大的关系,在低浓度的情况下,酶解速率与酶浓度近似成正比,而在高浓度的情况下,酶浓度的增加对酶解的促进作用逐渐减弱,因此,在实际的工艺处理过程中,选择过高的酶浓度是不合理的。     

PAN基高性能碳纤维的制备及其性能的研究

碳纤维（简称ＣＦ）是一种新型高强度材料。本研究工作采取连续预氧化碳化方式，探索ＣＦ制备过程中工艺－结构－性能之间的关系。利用光学显微镜，密度，ｘ－射线衍射，元素分析等技术和测试手段重点研究工艺参数对ＣＦ结构性能的影响。实验结果表明，ＣＦ的结构性能与工艺条件有着密切关系，通过控制ＣＦ有关的制备工艺参数，可以制得高性能碳纤维。     

不同活化工艺制得粘胶基ACF的吸附性研究

将粘胶丝用前处理剂进行预处理后,在相同的碳化条件下,通过不同的活化时间及活化温度来制备活性碳纤维(Activated Carbon Fibers).采用石英弹簧秤BET法测出不同预处理条件下制备粘胶基ACF各自相应的甲醇吸附等温线和比表面积,并通过不同样品对苯酚、亚甲基兰和碘的吸附量的测定,对不同活化条件下所制备的粘胶基ACF吸附性能进行了初步的探讨.     

氧化处理ACF对VOC的吸附及其等温线的拟合

空气中挥发性有机化合物 (VOC)严重危害人体的身体健康 ,因而研究 VOC的去除具有重要意义。用重量法研究了不同比表面积的活性炭纤维 (ACF)氧化处理后对低体积分数 VOC(非极性苯和极性丁酮 )的吸附 ,并用 Fre-undlich方程和 Dubinin-Radushkevich(DR)方程对吸附等温线进行了拟合。结果表明 :氧化处理能提高活性炭纤维的表面含氧量并能改变其孔结构 ,进而影响对 VOC的吸附 ;Freundlich方程和 DR方程能很好地拟合吸附等温线     

芳香族聚酰胺（PPTA）纤维弯曲疲劳的形变和断裂机理

普通PPTA纤维和改性PPTA纤维具有近似的应力应变的曲线,但后者的弯曲疲劳寿命比前者要长的多。在SEM下观察了弯曲疲劳过程的形态变化,发现该过程主要是结构沿纤维长度分裂即原纤化过程。改性PPTA纤维对原纤化的阻抗显著地大于普通PPTA纤维。粉碎降解和低温断裂的结果也得出类似结果。表明大分子间结合力在PPTA纤维弯曲疲劳中起很重要的作用。弯曲疲劳作用被归结为对材料拉伸和压缩的复合作用。拉伸PPTA纤维的动态观察得出,拉伸或压缩纤维将出现剪切带或滑移带,它们引发纤维原纤间的分离。剪切屈服是其主要形变机制。PPTA纤维弯曲疲劳过程如下：重复弯曲引起材料局部区域的剪切屈服,出现剪切带,并随之发生结构分裂,纤维广泛地原纤化,最后原纤和原纤束相继破坏,纤维最终断裂。     

活性碳纤维的化学改性

通过对活性碳纤维的气相氧化和液相氧化处理。改变了活性碳纤维的表面酸性和极性．研究了化学改性对活性碳纤维吸附性能的影响．结果表明,改性后的活性碳纤维对SO2的吸附能力明显增强．