薛岩
- 作品数：12 被引量：24H指数：3
- 供职机构：北京化工大学更多>>
- 发文基金：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更多>>
- 共聚组分对聚丙烯腈(PAN)纤维预氧化程度的影响及其与碳纤维结构和性能的关联被引量：3
- 2013年
- 利用自制碳纤维连续化试验线对两类聚丙烯腈(PAN)原丝进行了不同条件的梯度升温预氧化处理,并最终得到碳纤维。采用差示扫描量热分析(DSC)、红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)等表征手段分析了共聚组分对PAN分子链规整度的影响以及分子链规整度对预氧化、炭化过程中纤维结构转变的影响。结果表明,相对于三元共聚PAN纤维,二元共聚PAN纤维由于分子链规整度的提高,与环化反应有关的放热反应相对滞后发生;在相同的预氧化条件下,二元共聚PAN纤维能得到环化度较高的预氧化纤维,所得碳纤维的类石墨晶粒尺寸L c也较大。结合碳纤维的拉伸强度和拉伸模量数据发现,二元共聚纤维适宜预氧化的温度要高于三元共聚纤维适宜预氧化的温度。
- 刘杰禹化果薛岩梁节英
- 关键词：聚丙烯腈碳纤维预氧化
- 炭化气场压力对PAN基碳纤维聚集态结构和力学性能的关联性研究被引量：7
- 2013年
- 采用小角X射线散射(SAXS),广角X射线衍射(WAXD),气相色谱(GC),扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,定量探讨了炭化气场压力对PAN基碳纤维聚集态结构及其力学性能的影响。结果表明:PAN基碳纤维密度及其晶区含量与炭化气场压力(P0)具有显著关联性,三者同步提升,趋势明显。SAXS和WAXD研究分析表明:气固相反应体系内的热量传递和释放对PAN基碳纤维微晶结构和微孔结构的形成影响显著,炭化气场微正压实现热量的有效传递的及时释放,有利于小晶粒的形成,并对孔隙的形成具有抑制作用。保持气场压力(P0)为30Pa,所得PAN基碳纤维的微孔尺寸(4.36nm)和微晶尺寸(1.34nm)最小,孔隙率(14.4%)最低,此时拉伸强度(3.96GPa)最高,较常压和高压条件下制备的PAN基碳纤维最高提升了15.8%。
- 刘杰牛鹏飞薛岩梁节英
- 关键词：聚丙烯腈微孔结构微晶结构碳纤维
- 聚丙烯腈纤维热应力与碳纤维结构及性能的关联性被引量：6
- 2014年
- 针对二元共聚聚丙烯腈(PAN)纤维的热应力和聚集态结构特点,借用差示扫描量热(DSC)分析、广角X射线衍射(WAXD)、红外光谱(FTIR)等表征手段研究了预处理阶段(180℃)纤维热应力变化与最终碳纤维结构及性能的关联性。实验结果表明:对于取向度较高,但热应力较大的二元共聚PAN纤维,在180℃进行适当的应力松弛处理有利于最终碳纤维力学性能的提高。进一步的分析表明,随着预处理阶段纤维热应力的降低,PAN纤维内部准晶区的取向度逐渐下降,而纤维的环化反应活化能明显降低,相对环化率逐渐增大,相应碳纤维中类石墨晶体的层间距呈现先减小后增大的趋势,类石墨晶体的堆叠厚度则是先增大后减小;与之对应的碳纤维的拉伸强度以及拉伸模量也呈现出先增大后减小的趋势。综合研究结果表明:对二元共聚PAN纤维进行适当的热应力松弛处理可有效改善最终的碳纤维结构参数,提高其力学性能。
- 刘杰禹化果薛岩梁节英
- 关键词：聚丙烯腈碳纤维热应力聚集态结构力学性能
- 高效活化法制备活性碳纤维及其性能的研究被引量：3
- 2017年
- 采用高效的活化方法制备高性能聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACFs),借助碘吸附、比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)等表征手段研究了活化时间和水蒸气的量对PAN-ACFs样品结构、吸附性能和力学性能的影响。结果表明,在张力大小为7 N条件下,水蒸气流量和活化时间对PAN-ACFs的吸附性能和力学性能均有一定影响;当活化时间和水蒸气流量分别为5 min和0.20 g/min时,样品的比表面积达到2 139 m2/g,单丝所能承受的拉伸载荷为2.27 c N,对应的单丝拉伸强度为0.60 GPa。
- 刘杰张雷陈健军苗朋薛岩王晓旭梁节英
- 关键词：比表面积
- 一种制备高性能碳纤维的方法
- 一种制备高强度高模量碳纤维的方法，属于碳纤维技术领域。将聚丙烯腈共聚纤维置于热处理炉内进行热氧稳定化，温度设定为180~280℃，总牵伸率设定为5~12%，并在265~280℃的温区内控制纤维停留时间为17~22分钟，得...
- 刘杰薛岩梁节英
- 文献传递
- PAN基高性能活性碳纤维的制备及其性能研究被引量：3
- 2016年
- 采用KOH和水蒸气协同活化方法制备出高性能聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACFs),借助碘吸附、比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)和SEM等表征手段研究了水蒸气体积分数φ_(水蒸气)对PAN-ACFs样品结构、吸附性能和力学性能的影响。结果表明,φ_(水蒸气)对ACFs样品的比表面积和单丝拉伸强度均有一定的影响;当ACFs样品的比表面积为1 759 m^2/g时,单丝拉伸强度达到0.67 GPa。与传统吸附材料相比,其综合性能有了明显提高。
- 刘杰陈健军苗朋郭子民梁节英王晓旭薛岩
- 关键词：比表面积
- 一种制备高性能碳纤维的方法
- 一种制备高强度高模量碳纤维的方法，属于碳纤维技术领域。将聚丙烯腈共聚纤维置于热处理炉内进行热氧稳定化，温度设定为180~280℃，总牵伸率设定为5~12%，并在265~280℃的温区内控制纤维停留时间为17~22分钟，得...
- 刘杰薛岩梁节英
- 文献传递
- 一种通过控制纤维径向结构制备高强度碳纤维的方法
- 一种通过控制纤维径向结构制备高强度碳纤维的方法，属于碳纤维技术领域。对聚丙烯腈共聚纤维进行热氧稳定化，其中稳定化前期温度范围为190~255℃，纤维停留时间为60分钟；在热氧稳定化后期，将纤维置于温度为260~280℃的...
- 刘杰薛岩梁节英
- 文献传递
- KOH二次活化对PAN基活性碳纤维结构性能的影响被引量：5
- 2017年
- 以Courtaulds公司的聚丙烯腈(PAN)纤维为原料,通过自主研发的碳纤维生产线制备出预氧化纤维,对其用连续化活化炉进行水蒸气物理活化,再经过KOH溶液浸渍,最后通过连续化活化炉进行化学活化,制备出具有高吸附性能的聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACFs)丝束。通过比表面积(BET)、红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)和碘吸附等表征测试手段研究了KOH对PAN-ACFs孔结构的影响。结果表明:逐步增加KOH的浓度,PAN-ACFs的碘吸附值明显增大,拉伸强度明显降低;当w(KOH)为15%,活化温度为850℃,活化时间为20 min时,所制备的PAN-ACFs具有相对较高的吸附性能、力学性能和碳化收率。
- 郭子民刘杰张向蒙李文杰梁节英王晓旭薛岩
- 关键词：活性碳纤维化学活化
- 炭化气场压力对PAN基碳纤维聚集态结构和力学性能的关联性研究
- 采用小角X射线散射(SAXS),广角X射线衍射(WAXD),气相色谱(GC),扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,定量探讨了炭化气场压力对PAN基碳纤维聚集态结构及其力学性能的影响.结果表明：PAN基碳纤维密度及其晶区含...
- 刘杰水牛鹏飞薛岩梁节英
- 关键词：聚丙烯腈微孔结构微晶结构碳纤维
