PAN基碳纤维高温处理氮脱除动力学研究

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作者 崔迪 李双 +2 位作者 高爱君 徐樑华 童元建 《当代化工研究》 CAS 2024年第13期36-38,共3页

利用元素分析研究了聚丙烯腈基碳纤维在1500℃和1900℃高温处理过程中纤维组成随时间的变化规律,随着处理时间的延长,纤维中C含量逐渐提高,N含量逐渐降低。动力学分析表明高温条件下碳纤维中N脱除符合一级反应特点,N脱除表观活化能Ea为2... 利用元素分析研究了聚丙烯腈基碳纤维在1500℃和1900℃高温处理过程中纤维组成随时间的变化规律,随着处理时间的延长,纤维中C含量逐渐提高,N含量逐渐降低。动力学分析表明高温条件下碳纤维中N脱除符合一级反应特点,N脱除表观活化能Ea为272.2 kJ/mol,指前因子A0=6.99×10^(-9)。以此动力学参数建立的碳纤维中N高温脱除的动力学模型预测了碳纤维中N含量在1400~2400℃范围内随处理温度的变化规律,并以国产碳纤维进行了实验验证,发现所建立的动力学模型与实际具有很好的一致性。 展开更多

关键词 碳纤维 动力学 氮脱除 高温处理

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PAN基碳纤维制备过程中的组成演变 被引量：7

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作者 童元建 王统帅 +1 位作者 王小谦 徐樑华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期97-99,123,共4页

通过对聚丙烯腈(PAN)原丝到碳纤维制备过程各阶段纤维质量和组成的变化的分析,研究了预氧化过程、低温碳化过程和高温碳化过程C、N、H和O的演变规律,结果表明:预氧化过程中伴随着O的结合,纤维中部分N、C和H发生脱除,N和H的脱除量随着O... 通过对聚丙烯腈(PAN)原丝到碳纤维制备过程各阶段纤维质量和组成的变化的分析,研究了预氧化过程、低温碳化过程和高温碳化过程C、N、H和O的演变规律,结果表明:预氧化过程中伴随着O的结合,纤维中部分N、C和H发生脱除,N和H的脱除量随着O的增加量线性增加,其中1/4左右的H在此阶段脱除;低温碳化阶段是纤维大量脱除非碳成分的过程,N、H、O的脱除量占碳纤维制备过程总脱除量的50%左右,低温碳化也是C损失最大的一个阶段,占C总损失量的60%左右;高温碳化过程是纤维中N、H和O进一步脱除的过程,经过1250℃的高温碳化后,原来原丝中的N和H原子剩余量分别为13.7%和6.5%,O在此阶段几乎全部脱除,并且N和H的脱除量随高温碳化温度的提高而增加。通过对各阶段脱除原子数的相对含量的进一步分析,推测了预氧化过程PAN纤维的环化机理以及碳化阶段非碳成分的脱除形式。 展开更多

关键词 PAN原丝 碳纤维 预氧化 碳化 组成演变

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碳纤维拉伸模量准确测试研究 被引量：9

3

作者 童元建 禹凡 +1 位作者 王宇 徐梁华 《高科技纤维与应用》 CAS 2014年第3期21-24,31,共5页

分析了碳纤维拉伸模量测试中存在的问题,表明引伸计是准确测试碳纤维拉伸模量的必要设备.通过对T800-12K碳,纤维拉伸模量测试结果的分析比较,认为应变范围的选择直接影响模量的计算结果,在应变范围为0.2％～0.7％时,可以获得具有与标称... 分析了碳纤维拉伸模量测试中存在的问题,表明引伸计是准确测试碳纤维拉伸模量的必要设备.通过对T800-12K碳,纤维拉伸模量测试结果的分析比较,认为应变范围的选择直接影响模量的计算结果,在应变范围为0.2％～0.7％时,可以获得具有与标称值很好一致性的结果.拉伸形变速率对模量测试结果具有一定影响,研究表明拉伸形变速率约0.1/min对于碳纤维拉伸模量测试较为合适. 展开更多

关键词 碳纤维 拉伸模量 引伸计 应变范围 形变速率 准确测试

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碳纤维研究领域技术制高点-上浆剂 被引量：8

4

作者 童元建 童星 张博文 《高科技纤维与应用》 CAS 2015年第5期27-32,共6页

综述并分析了聚丙烯腈基碳纤维用上浆剂种类、制备方法和上浆工艺以及上浆剂对复合材料层间剪切强度、弯曲强度和耐湿热性能影响的重要性。指出碳纤维上浆剂研发的滞后已成为制约我国碳纤维进一步发展的重要因素,尽快开展系列碳纤维专... 综述并分析了聚丙烯腈基碳纤维用上浆剂种类、制备方法和上浆工艺以及上浆剂对复合材料层间剪切强度、弯曲强度和耐湿热性能影响的重要性。指出碳纤维上浆剂研发的滞后已成为制约我国碳纤维进一步发展的重要因素,尽快开展系列碳纤维专用上浆剂的研制是解决国产碳纤维应用工艺性能问题的有效途径。 展开更多

关键词 碳纤维 上浆剂 复合材料 力学性能 应用工艺性能

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科技写作与报告课程学生参与的课程成绩评价探索 被引量：2

5

作者 童元建 《教育教学论坛》 2020年第50期134-135,共2页

在高等教育中,如何恰当评价学生对课程知识掌握和应用情况并给出客观合理成绩,一直以来都是高校教学改革的一个重要方面。以"科技写作与报告"课程中学生模拟学术报告环节进行课程成绩评价试点探索,结果表明,学生参与的评价得... 在高等教育中,如何恰当评价学生对课程知识掌握和应用情况并给出客观合理成绩,一直以来都是高校教学改革的一个重要方面。以"科技写作与报告"课程中学生模拟学术报告环节进行课程成绩评价试点探索,结果表明,学生参与的评价得分与教师的评价有较好一致性,能够基本客观真实地反映学生的实际情况。学生作为课程成绩评定的主体,有利于进一步提高教学过程学生的参与度,提高学生自主学习的积极性。但作为一种探索,需要进一步引导和完善。 展开更多

关键词 科技论文 学生 成绩评定

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PAN基碳纤维微结构特征的研究 被引量：20

6

作者 张新 马雷 +2 位作者 李常清 童元建 徐樑华 《北京化工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期57-60,共4页

利用X射线衍射（XRD）,拉曼光谱（Raman）对几种高性能聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的微观结构进行了研究,并初步讨论了微观结构对碳纤维机械性能的影响机理。研究结果表明：高强（T系列）碳纤维的微晶约由5～6层石墨平面组成,高强高模（MJ... 利用X射线衍射（XRD）,拉曼光谱（Raman）对几种高性能聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的微观结构进行了研究,并初步讨论了微观结构对碳纤维机械性能的影响机理。研究结果表明：高强（T系列）碳纤维的微晶约由5～6层石墨平面组成,高强高模（MJ系列）碳纤维的微晶约由10～20层石墨平面组成;晶区取向度是影响碳纤维模量的主要因素,影响碳纤维强度的主要因素随石墨化程度的不同有所改变。 展开更多

关键词 PAN基碳纤维 取向度 晶面间距 晶粒尺寸

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PAN原丝工艺过程结晶行为的研究 被引量：10

7

作者 徐梁华 张巍 +2 位作者 童元建 王晓玲 武冠英 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 1997年第3期31-33,共3页

结晶度是影响ＰＡＮ原丝及其碳纤维性能的重要因素之一，本文通过Ｘ－ｒａｙ衍射法研究了不同凝固条件及纺丝工艺对凝固丝条及纤维结晶度的影响规律。结果表明不同的凝固条件，不同的纺丝工艺都将对凝固丝条及纤维的结晶度产生重要影响。

关键词 结晶度 凝固 碳纤维 性能 聚丙烯腈纤维 工艺

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不同纤度PAN纤维预氧化过程研究 被引量：13

8

作者 莫高明 张新 +2 位作者 童元建 李常清 徐樑华 《北京化工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期35-40,共6页

采用红外吸收光谱(FT-IR)分析、差示扫描量热(DSC)分析、X射线衍射(XRD)分析等表征手段及纤维密度、皮芯结构测试方法,考察了不同纤度PAN纤维在预氧化过程中的反应、晶体结构和皮芯结构的变化。结果表明:在预氧化后期,相同的预氧化温度... 采用红外吸收光谱(FT-IR)分析、差示扫描量热(DSC)分析、X射线衍射(XRD)分析等表征手段及纤维密度、皮芯结构测试方法,考察了不同纤度PAN纤维在预氧化过程中的反应、晶体结构和皮芯结构的变化。结果表明:在预氧化后期,相同的预氧化温度下,纤度较小的PAN纤维发生了更多的氧化反应,具有较高的相对环化率和略高的密度;纤度较小的预氧化纤维具有较小的芯,相对容易获得均质结构。 展开更多

关键词 碳纤维 预氧化 纤度 皮芯结构 相对环化率

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金属离子对PAN基碳纤维结构和性能的影响 被引量：10

9

作者 李常清 袁姗 +2 位作者 刘晖 童元建 徐樑华 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期40-43,共4页

采用浸渍的方法,将钠、铁离子引入聚丙烯腈(PAN)纤维。经预氧化、低温碳化后,分别在1200、1300、1500℃温度下,对PAN纤维进行高温碳化处理。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、体密度、力学性能等测试手段研究了金属离子对PAN基碳纤... 采用浸渍的方法,将钠、铁离子引入聚丙烯腈(PAN)纤维。经预氧化、低温碳化后,分别在1200、1300、1500℃温度下,对PAN纤维进行高温碳化处理。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、体密度、力学性能等测试手段研究了金属离子对PAN基碳纤维结构和性能的影响。结果表明,添加金属离子后,1500℃处理的碳纤维(002)面的层间距减小,碳纤维的抗拉强度降低,碳纤维的弹性模量增加;碳纤维横断面结构尺寸大小不一,结构疏松。金属离子的加入,一方面能促进碳纤维的乱层结构向石墨结构的转变,弹性模量增加;另一方面使碳纤维的缺陷增加,抗拉强度降低。 展开更多

关键词 PAN基碳纤维 Na金属离子 Fe金属离子 催化石墨化 层间距

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低温碳化过程PAN氧化纤维骨架结构转变 被引量：6

10

作者 王统帅 童元建 +2 位作者 罗莎 昌志龙 徐樑华 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期133-137,共5页

为实现PAN纤维在低温碳化过程的结构调控,利用核磁共振碳谱(13C-NMR)研究了PAN预氧化纤维在500～800℃的低温碳化过程中骨架结构的演变.结果表明:在低温碳化过程中,随着碳化温度的升高,预氧化纤维骨架结构中饱和的CH、CH2和C O结构逐渐... 为实现PAN纤维在低温碳化过程的结构调控,利用核磁共振碳谱(13C-NMR)研究了PAN预氧化纤维在500～800℃的低温碳化过程中骨架结构的演变.结果表明:在低温碳化过程中,随着碳化温度的升高,预氧化纤维骨架结构中饱和的CH、CH2和C O结构逐渐消失,共轭—HC C<和>C N—逐渐减小,共轭>C C<逐渐增加,纤维形成多层多环芳香结构;多环芳香结构平均层数与碳化温度密切相关,经500、600、700、800℃碳化处理后,纤维骨架结构中多环芳香结构平均层数分别达到1.29、2.17、2.81和3.42;在较低碳化温度(500℃),多环芳香结构平均层数随碳化处理时间延长增加不明显,在较高碳化温度(700℃),多环芳香结构平均层数随碳化处理时间呈线性增加. 展开更多

关键词 聚丙烯腈基碳纤维 固体核磁碳谱 骨架结构 多环芳香结构

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PAN基碳纤维中碳元素含量与纤维结构的关系 被引量：10

11

作者 蓝雁 童元建 +1 位作者 李常清 徐樑华 《合成纤维工业》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期13-15,18,共4页

对聚丙烯腈（PAN）预氧化纤维进行碳化处理，制备了不同碳元素含量的PAN基碳纤维，利用元素分析、红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱对纤维的元素组成、官能团结构及微晶结构进行了分析。结果表明：纤维中碳元素质量分数为67％-72％时，纤... 对聚丙烯腈（PAN）预氧化纤维进行碳化处理，制备了不同碳元素含量的PAN基碳纤维，利用元素分析、红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱对纤维的元素组成、官能团结构及微晶结构进行了分析。结果表明：纤维中碳元素质量分数为67％-72％时，纤维内部官能团种类较多，石墨微晶较小；碳元素质量分数提高至93％后，纤维的红外谱图无吸收峰，微晶大小及石墨化程度大幅度提高。 展开更多

关键词 聚丙烯腈纤维 碳纤维 元素分析 结构

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碳纳米管/聚丙烯腈复合纤维的制备及结构研究 被引量：7

12

作者 马雷 郑雪枫 +2 位作者 李常清 童元建 徐樑华 《合成纤维工业》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1-3,共3页

通过原位聚合的方法制备了碳纳米管/聚丙烯腈(CNTs/PAN)聚合液,用湿法纺丝工艺制备了CNTs/PAN复合纤维,分析了复合纤维流变性能、热性能及截面形貌。结果表明:CNTs的加入使得聚合物溶液出现了假凝胶化,粘度和弹性均有所上升,纺丝时溶液... 通过原位聚合的方法制备了碳纳米管/聚丙烯腈(CNTs/PAN)聚合液,用湿法纺丝工艺制备了CNTs/PAN复合纤维,分析了复合纤维流变性能、热性能及截面形貌。结果表明:CNTs的加入使得聚合物溶液出现了假凝胶化,粘度和弹性均有所上升,纺丝时溶液细流的表层遇水迅速凝固成致密的皮层,影响了纤维芯部的二甲基亚砜(DMSO)和水的双扩散作用,凝固丝出现了很明显的皮芯结构,CNTs的加入还使得纤维预氧化放热过程得到了缓和。 展开更多

关键词 碳纳米管 聚丙烯腈 复合纤维 原位聚合

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热氧化对PAN基碳纤维结构与性能的影响 被引量：5

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作者 刘钟铃 靳玉伟 +2 位作者 苏华 徐樑华 童元建 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期78-82,共5页

将PAN基碳纤维在于400-700℃条件下空气中进行热氧化处理,然后利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、密度梯度管和纤维强力仪研究了其表面化学组成、表面形貌与性能的变化。结果表明：热氧化温度低于600℃时,纤维表面含... 将PAN基碳纤维在于400-700℃条件下空气中进行热氧化处理,然后利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、密度梯度管和纤维强力仪研究了其表面化学组成、表面形貌与性能的变化。结果表明：热氧化温度低于600℃时,纤维表面含氧量随热氧化温度升高不断增加,到600℃时氧含量增加了7.11%,主要增加的官能团为羟基、醚键以及羰基,纤维体密度、线密度随热氧化温度变化不明显;700℃时由于含氧官能团的裂解,氧含量有所减少,裂解部分主要为羰基,纤维体密度明显增加,线密度急剧减小;纤维强度随热氧化温度升高不断减小,600℃后减小趋势更加明显;模量随热氧化温度变化不明显。 展开更多

关键词 PAN基碳纤维 热氧化 X射线光电子能谱 扫描电子显微镜

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热处理温度对PAN基碳纤维微观结构的影响 被引量：6

14

作者 刘钟铃 靳玉伟 +1 位作者 徐樑华 童元建 《合成纤维工业》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1-4,共4页

利用X射线衍射、元素分析、拉曼光谱研究了不同热处理条件下聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CFs)微观结构和元素含量的变化,定义了PAN-CFs石墨微晶长度和石墨微晶体积。结果表明:随着热处理温度升高,纤维中氮元素含量不断减小;石墨微晶长度、微... 利用X射线衍射、元素分析、拉曼光谱研究了不同热处理条件下聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CFs)微观结构和元素含量的变化,定义了PAN-CFs石墨微晶长度和石墨微晶体积。结果表明:随着热处理温度升高,纤维中氮元素含量不断减小;石墨微晶长度、微晶宽度、微晶堆叠厚度以及微晶体积均不断增大;纤维的空隙率不断增加,空隙率增加的原因为氮元素的脱出和微晶体积的增大;纤维的石墨化程度不断增加。 展开更多

关键词 聚丙烯腈基碳纤 维微观结构 热处理温度 X射线衍射 拉曼光谱

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纺丝溶液的挤出对聚丙烯腈初生纤维表面形态的影响 被引量：4

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作者 苏华 杨晨 +2 位作者 薛一萌 徐樑华 童元建 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期52-57,共6页

采用旋转流变仪并结合Tanner黏弹性流体挤出胀大方程研究了剪切对聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DM-SO)溶液挤出胀大的影响,用原子力显微镜(AFM)研究了挤出速度对PAN初生纤维表面粗糙度的影响规律。结果表明:随着挤出速度的增大,体系的挤出... 采用旋转流变仪并结合Tanner黏弹性流体挤出胀大方程研究了剪切对聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DM-SO)溶液挤出胀大的影响,用原子力显微镜(AFM)研究了挤出速度对PAN初生纤维表面粗糙度的影响规律。结果表明:随着挤出速度的增大,体系的挤出胀大比逐渐增大,当挤出速度大于90m/h时,挤出胀大比的变化出现拐点,增大的趋势变缓;聚合物大分子链的回复是初生纤维表面形貌形成的主要原因,湿法纺丝过程中,挤出速度低于90m/h时初生纤维表面粗糙度随着挤出速度增加而减少,在较高挤出速度时,随着挤出速度增加而增加;干湿法纺丝初生纤维的表面粗糙度明显低于湿法纺丝,并且随挤出速度的增加而增大。 展开更多

关键词 PAN/DMSO溶液 挤出胀大 初生纤维 表面粗糙度

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PAN纤维炭化过程致密化机理研究（英文） 被引量：3

16

作者 马全胜 高爱君 +1 位作者 童元建 张佐光 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期550-554,共5页

研究了PAN纤维在不同炭化温度下（900～1 400℃）的致密性变化规律及机理。研究表明,随炭化温度升高,纤维密度出现增大-减小-增大-减小的变化规律,在炭化温谱[900,T]与[T,0]下密度具有相同的变化规律,但出现极值的温度不同,而两种温谱... 研究了PAN纤维在不同炭化温度下（900～1 400℃）的致密性变化规律及机理。研究表明,随炭化温度升高,纤维密度出现增大-减小-增大-减小的变化规律,在炭化温谱[900,T]与[T,0]下密度具有相同的变化规律,但出现极值的温度不同,而两种温谱下密度随元素含量的变化则完全一致。在炭化温谱[900,T]下,1 050℃之前以缩聚反应为主,小分子气体快速逸出,密度快速增大;纤维在1 050℃左右出现最大失重速率,石墨微晶片层增长速度变缓,氮气释放量最大;1 050℃之后以裂解反应为主,元素大量裂解逸出使纤维密度迅速下降;1 250℃之后纤维中只有氮气逸出,石墨化转变与氮元素快速逸出的竞争反应使得密度先增后降,在1 350℃出现极大值。 展开更多

关键词 炭纤维 致密化 炭化 缩聚 裂解

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PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应进程 被引量：3

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作者 肖士洁 冯闻 +2 位作者 童元建 徐樑华 陈标华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期75-79,共5页

在惰性气氛条件下,将PAN原丝在180-280℃进行恒温热处理。通过傅里叶变换红外1、3C固体核磁共振方法研究了PAN纤维在热稳定化过程中的结构演变规律,并对PAN纤维的热稳定化反应进程进行了探索。结果表明:随着热处理温度升高,共聚单体中... 在惰性气氛条件下,将PAN原丝在180-280℃进行恒温热处理。通过傅里叶变换红外1、3C固体核磁共振方法研究了PAN纤维在热稳定化过程中的结构演变规律,并对PAN纤维的热稳定化反应进程进行了探索。结果表明:随着热处理温度升高,共聚单体中的羧基首先引发环化交联反应;在220℃左右开始发生剧烈的环化交联反应;当热处理温度高于240℃时,环化交联反应趋于平缓,脱氢反应逐渐占据主导地位。通过差式扫描量热仪、热重-质谱联立分析仪和元素分析仪分别研究了不同热稳定化阶段PAN纤维的剩余焓变量、H2的逸出量及纤维中剩余H元素的含量。结果进一步佐证了提出的热稳定化反应进程。牵伸实验表明,张力越大,PAN纤维初期的热稳定化进程越缓慢。 展开更多

关键词 PAN纤维 热稳定化 红外光谱 13C固体核磁

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聚丙烯腈基碳纤维高温石墨化综述 被引量：12

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作者 卢天豪 陆文晴 童元建 《高科技纤维与应用》 CAS 2013年第3期46-53,74,共9页

针对高模量碳纤维制备的关键工艺环节,综述总结了石墨化的基本工艺和石墨化高温处理过程纤维组成、结构的变化以及对最终碳纤维力学性能的影响,以期为我国高强高模碳纤维研发提供借鉴。综述结果表明,一步法石墨化高温处理有利于保持纤... 针对高模量碳纤维制备的关键工艺环节,综述总结了石墨化的基本工艺和石墨化高温处理过程纤维组成、结构的变化以及对最终碳纤维力学性能的影响,以期为我国高强高模碳纤维研发提供借鉴。综述结果表明,一步法石墨化高温处理有利于保持纤维的高强度特性,该工业化技术具有发展潜力;1 800℃前后纤维密度为先降后升;随着纤维对石墨晶体结构逐渐完善,层间距减少,模量提高;催化石墨化以及强磁场或射线处理可促使纤维石墨晶体结构的完善,但不易工业化实施;石墨化过程中适施应力是一项保持纤维强度和提高模量的有效措施。 展开更多

关键词 聚丙烯腈 碳纤维 石墨化 高温处理 力学性能

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抗坏血酸－过氧化氢新型氧化还原引发体系 被引量：10

19

作者 徐梁华 童元建 武冠英 《北京化工学院学报》 CSCD 北大核心 1994年第3期27-32,共6页

提出了一种新型无金属离子的氧化还原聚合引发体系─—抗坏血酸（ＡＳＡ）－过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）体系，通过对丙烯腈水相沉淀聚合中体系酸度、氧化还原剂配比及氧含量等影响因素的实验与分析．研究了作为还原剂的ＡＳＡ存在的分子状态... 提出了一种新型无金属离子的氧化还原聚合引发体系─—抗坏血酸（ＡＳＡ）－过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）体系，通过对丙烯腈水相沉淀聚合中体系酸度、氧化还原剂配比及氧含量等影响因素的实验与分析．研究了作为还原剂的ＡＳＡ存在的分子状态对聚合的影响及Ｈ＋在ＡＳＡ—Ｈ２Ｏ２反应过程的催化作用．由此推导了该氧化还原反应的机理，并通过实验和分析证明了该反应机理的合理性． 展开更多

关键词 氧化还原 引发剂 高聚物 维生素C

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金属离子对聚丙烯腈纤维预氧化过程的影响 被引量：4

20

作者 李常清 徐翊桄 +1 位作者 童元建 徐樑华 《高科技纤维与应用》 CAS 2006年第6期17-21,26,共6页

采用浸渍的方法将不同种类金属离子Na、Ca、Fe引入聚丙烯腈(PAN)纤维,并将PAN纤维在空气中进行预氧化处理。借助于原子吸收光谱(AAS)、元素分析(EA)研究了PAN预氧化纤维的组成;通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描... 采用浸渍的方法将不同种类金属离子Na、Ca、Fe引入聚丙烯腈(PAN)纤维,并将PAN纤维在空气中进行预氧化处理。借助于原子吸收光谱(AAS)、元素分析(EA)研究了PAN预氧化纤维的组成;通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)、热失重(TG)等多种表征手段,研究了PAN预氧化纤维的结晶结构、化学反应及热性能,从而研究了金属离子对聚丙烯腈纤维预氧化过程的影响。从多种表征手段的研究结果表明,金属离子影响了PAN纤维预氧化进程,具体表现为添加金属离子后,PAN预氧化纤维组成改变,密度降低,代表分子环化反应所产生的六元环特征衍射峰增长缓慢,代表原丝结晶结构的特征衍射峰消失迟缓,代表环构化的官能团较少,含有金属离子的PAN预氧化纤维由于预氧化不足导致在氮气气氛下放热量增加,热失重增加。 展开更多

关键词 聚丙烯腈纤维 金属离子 预氧化 结构和性能

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