国家重点基础研究发展计划(2006CB605304) 作品数:23 被引量:237 H指数:10 相关作者: 杨永岗 温月芳 刘朗 曹霞 郭建强 更多>> 相关机构: 中国科学院山西煤炭化学研究所 中国科学院研究生院 中国科学院新疆理化技术研究所 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 化学工程 一般工业技术 建筑科学 更多>>
耐温型炭纤维乳液上浆剂 被引量:31 2006年 采用热分析、粒度分析、酸碱滴定、接触角测定、界面剪切强度测试等方法研究了由热塑性聚酰亚胺树脂GCPI与热固性环氧树脂618组成的耐高温炭纤维上浆剂的性能。结果表明该复合型上浆剂乳液粒径小、分布窄,具有良好的贮存稳定性和耐酸碱性,上浆剂乳液对纤维的浸润性通过渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)调节。用该复合上浆乳液处理的炭纤维耐磨性能得到改善,且上浆后炭纤维与双马来酰亚胺基体树脂QY8911的界面剪切强度较上浆前提高97%。在高温350℃时,其复合界面剪切强度保持率可达室温时的75.62%。 曹霞 温月芳 张寿春 杨永岗关键词:炭纤维 上浆剂 环氧树脂 聚酰亚胺树脂 乳液 EFFECTS OF DEFORMATION-INDUCED ORIENTATION ON CYCLIZATION AND OXIDATION OF POLYACRYLONITRILE FIBERS DURING STABILIZATION PROCESS 被引量:5 2012年 Orientation of copolymer polyacrylonitrile (PAN) chains during their deformation prior to stabilization and the further effect on the stabilization were investigated in detail. Results reveal that the orientation of PAN chains presents a saturation point of 69.51% when the deformation ratio reaches approximately 1.07, meanwhile the cyclization rather than the oxidation has a stronger dependence on the orientation of PAN chains during stabilization. The cyclization is facilitated that the cyclization degree is increasing while the activation energy is decreasing obviously as a consequence of the developing orientation of PAN fibers before the saturation point; however, it is restrained during the further deformation of PAN fibers after the point. The resulting carbon fibers obtained from the PAN fibers prepared at the saturation point possess the highest mechanical properties of 4.07 GPa in tensile strength and 249.0 GPa in tensile modulus. 刘杰关键词:POLYACRYLONITRILE ORIENTATION DEFORMATION STABILIZATION 聚丙烯腈纤维的稳定化研究进展 被引量:4 2007年 聚丙烯腈(PAN)纤维的稳定化是制备PAN碳纤维的关键步骤之一,综述了PAN纤维在不同介质中的稳定化过程研究以及国内外纤维改性后稳定化的研究,并简要介绍了时间、温度、张力等对稳定化过程的影响。 宋会青 温月芳 杨永岗 王茂章关键词:聚丙烯腈 稳定化 改性 碳纤维 凝固浴条件对湿纺PAN初生纤维截面形状和皮芯结构的影响 被引量:3 2009年 借助光学显微镜及图像处理软件研究了凝固浴质量分数、温度、喷丝头牵伸倍率对湿纺PAN初生纤维截面形状和皮芯结构的影响。实验结果表明,较高的凝固浴质量分数(70%)、较高的凝固浴温度能使双扩散比较充分,所得初生纤维截面形状规整趋于圆形,并且芯部致密无孔洞。此外,随着牵伸倍率的升高,皮层厚度降低,皮芯差异增加,牵伸倍率为负牵伸是制备皮芯差异较小初生纤维的手段之一。 彭公秋 温月芳 杨永岗 刘朗 张兴华关键词:皮芯结构 扩散 不同PAN-CF的微晶及孔结构对比 被引量:10 2009年 利用广角X射线衍射(WAXD)和小角X射线散射(SAXS)研究了自制聚丙烯腈基炭纤维(SX)及日本东丽公司T300B、T700SC和M55JB炭纤维产品。结果表明:SX的Lc、d002、Lc/d002和孔含量均介于T300B和T700SC之间,La与T700SC相当。T700SC的孔半长轴m值小于5nm的孔占99.72%,没有m值为30nm左右的大孔,优于自制炭纤维和T300B。M55JB存在大量m值为7nm^15nm的中孔,导致其强度低于T700SC。T700SC和M55JB中孔的m值均大于自制炭纤维。自制炭纤维、T300B和T700SC的孔取向角处在同一水平,均为21°~22°,而M55JB的孔取向角小于前三者,仅为8°。为提高自制炭纤维的性能,应适当提高纤维的石墨化程度,减小层间距d002,降低孔含量,提高致密程度;制备工艺无论是原丝纺制还是后续的稳定化和炭化,均应抑制和消除大孔,提高孔的长径比。 温月芳 郭建强 高忠民 李向山 曹霞 杨永岗 刘朗关键词:聚丙烯腈基炭纤维 WAXD SAXS 微晶 聚丙烯腈纤维的液相稳定化 被引量:3 2008年 通过液相稳定化法制备了聚丙烯腈稳定化纤维。采用密度分析、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)以及傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)等方法研究了在不同温度下液相稳定化所得纤维的性能,测试了碳化后纤维的力学性能。结果表明:随稳定化时间、温度的增加,纤维的致密性增加,纤维的密度逐渐增大;所得稳定化纤维表面光滑,结构均匀,截面无皮芯结构;随稳定化时间、温度的增加,纤维结构转变加快,环化度逐渐增大;碳化后纤维的力学性能良好,即使在未拉伸情况下其强度也可达到2.02GPa。 宋会青 温月芳 杨永岗 王茂章关键词:聚丙烯腈纤维 碳纤维 液相 稳定化 化学改性对聚丙烯腈纤维及预氧纤维结构性能的影响 被引量:11 2009年 对聚丙烯腈纤维进行了化学改性,借助差示扫描量热分析(DSC)、定量傅立叶红外光谱(FT-IR)、平衡含水率、密度、力学性能等分析方法,对比研究了改性纤维、预氧化纤维、碳纤维与未改性纤维的结构性能的变化。研究表明:化学改性可促使聚丙烯腈纤维较未改性纤维初始环化反应温度前移,终止温度后移,从而有效缓解纤维在预氧化过程中的集中放热,有利于纤维结构和质量的控制;经硫酸羟胺改性后的纤维较未改性纤维制得的碳纤维抗拉伸强度提高16.3%。 刘杰 杜大艳 梁杰英 马兆昆关键词:聚丙烯腈纤维 化学改性 结构性能 碳纤维 氨气处理碳纤维 第I报 表面组成和反应机理 被引量:6 2008年 采用原位漫反射红外光谱(FT-IR)在线分析碳纤维表面谱图变化。结果发现,当温度升至500℃后,3260cm-1处吸收峰减弱,在3157cm-1、3048cm-1、2829cm-1和1405cm-1处新增吸收峰。用X-射线光电子能谱(XPS)对未处理与在氨气气氛中600℃处理30s后碳纤维的表面官能团组成进行分析对比发现,处理后的碳纤维表面氮元素显著增加,而氧含量降低。由FT-IR和XPS的谱图变化推测出在高温时,碳纤维表面的羟基和羧基与氨气发生反应,形成了氨基官能团。 胡培贤 温月芳 杨永岗 刘朗关键词:碳纤维 表面处理 氨气 氨基 喷丝速度对PAN中空纤维成形的影响 被引量:1 2009年 研究了干湿法纺丝工艺中喷丝速度对聚丙烯腈(PAN)中空初生纤维成形与性能的影响。结果表明:喷丝速度对PAN纤维截面的规整性、表面形貌、异形度、声速取向和致密性等均会产生影响。在喷丝速度为0.20~0.45m/min时,PAN纤维中空度与声速取向随着喷丝速度的增加而快速增加,随后其增幅逐渐变小或基本不变。纤维内表面在较高的喷丝速度下会产生条纹、粗糙度增大,纤维外表面无明显变化。 张兴华 温月芳 杨永岗 刘朗 范军亮关键词:聚丙烯腈纤维 中空纤维 中空度 异形度 聚丙烯腈纤维预氧化程度的表征 被引量:22 2008年 通过X射线衍射、差示扫描量热、傅里叶变换红外光谱、裂解质谱及体密度等研究手段,对芳构化指数、环化度、相对环化率及密度4项指标用于聚丙烯腈纤维预氧化反应程度表征的准确性和适用性进行研究。结果表明:环化度和相对环化率适合于预氧化初期的预氧化程度表征;芳构化指数适合于预氧化中后期的预氧化程度表征;密度则在整个预氧化过程中都具有较好的适用性。 温月芳 李辉 曹霞 郭建强 杨永岗 刘朗关键词:聚丙烯腈纤维 碳纤维 预氧化