聚丙烯腈纤维在预氧化过程中的结构和热性能转变

被引:61
作者
张利珍
吕春祥
吕永根
吴刚平
贺福
机构
[1] 中国科学院山西煤炭化学研究所炭材料重点实验室
[2] 东华大学材料科学与工程学院
关键词
聚丙烯腈纤维; 预氧化; 微晶结构;
D O I
暂无
中图分类号
TQ342.3 [];
学科分类号
摘要
将聚丙烯腈(PAN)原丝置于空气中在180℃~265℃温度范围内逐步预氧化,同时控制适当的牵伸比。利用广角X射线衍射(XRD)、定量傅里叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)和热失重分析(TG)手段考察了连续预氧化过程中纤维微晶结构、化学反应和热性能的变化。结果表明:(1)PAN纤维在空气中外力场作用下进行氧化稳定化,200℃之前环化反应缓慢进行;在200℃~230℃温度范围内,环化度呈线性迅速提高,反应加剧;230℃之后,环化反应减慢;(2)预氧化反应按序态进行,首先发生在无序的非晶区,逐步向有序区演变;一旦有序区发生反应,则反应剧烈;(3)在210℃之前,微晶尺寸增大,符合应力场结晶理论;210℃之后,晶粒尺寸迅速减小。
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