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碳纤维的聚合试验

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2019-07-16【

寺西伸秀、佐腾宏等人选用二丙酮丙烯酰胺与丙烯腈共聚的树脂纺制的原丝,经氧化碳化后可得到拉伸强度为5.83~8.74GPa的碳纤维。碳纤维型材具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。寺西伸秀用乙烯基吡咯烷酮与丙烯腈共聚的树脂经纺丝、氧化跟碳化后,可制得拉伸强度6.80GPa的碳纤维。共聚单体可增加一种也可采取两种,如甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯,衣康酸/甲基丙烯酸酯。在这些共聚单体中衣康酸是较好的抉择,这可能是因为它含有两个羧基的起因。

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  不仅共聚单体的品种不同对原丝的牢固化、碳化工艺跟终极的碳纤维机能有影响,共聚单体的用量对这些工艺也有影响。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。个别来说,随着共聚单体含量的增加,牢固化时光缩短,终极的碳纤维机能进步。然而共聚单体含量增加,碳纤维收率降落。依据众多研究者的实验得出这样的结果,对酸类共聚体,含量在2%~5%范畴内比较适合,含量超过5%,环化速度太快,会引起大分子链的 copyright 123456
断裂,甚至使终极的碳纤维的机能劣化。碳纤维复合材料经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。
  
  除了共聚体组成外,抉择好的引发剂也十分重要。三菱化成的冈田泰夫选用H2O2跟d-或l-抗坏血酸造作引发剂,使大分子末端引入-OH,并可增进氰基环化,既可缩短氧化时光,也能制得拉伸强度达到5.2GPa的碳纤维。  
  另外,在纺丝溶液中加人增进架桥反应的增加剂,如在纺丝液中加人2%的苯胺,纺制成的原丝可制得拉伸强度为5.44GPa的碳纤维。


 
 

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