预氧化过程改性PAN共聚纤维的热应力应变研究
碳纤维的力学断裂机理为脆性断裂。已有的研究表明，纤维轴向、径向的高次形态结构缺陷是产生断裂应力缺陷，阻碍力学性能提高的主要因素”1”。因而，改善聚丙烯腈（PAN ）纤维轴向、径向的缺陷，减小纤维晶体尺寸与应力缺陷可提高碳纤维力学性能。本文对比研究了KMnO4 改性纤维和未改性纤维在预氧化过程中的热应力应变行为。表征了各纤维的基本物化性质，并用傅立叶红外光谱仪、广角X 射线衍射仪、元素分析仪等对其结构变化进行了研究。研究结果表明：改性纤维的热应力与热应变的变化与纤维聚集态结构、化学组成、热化学反应变化具有良好的关联性，且易于测定；热应力表征可用于控制纤维结构。改性提高了PAN纤维的均一性。与未改性纤维相比，KMnO4 改性纤维化学反应主导的热应力提前约20 ℃出现，预氧化纤维的热应力增加约25﹪；相同负荷下，易收缩，难伸长；相同牵伸比下，取向度高7.8﹪，微晶尺寸小9.9﹪。可制备出结构更规整，更利于碳化的预氧化纤维”2”。
聚丙烯腈 化学改性 预氧化 热应力应变 共聚纤维
刘杰 刘扬 梁节英
北京化工大学 新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室 北京 100029
国内会议
北京
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2005-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）