輻照PAN原絲結(jié)構(gòu)及其對預氧化進程的影響.pdf

1、預氧化過程是碳纖維制備的重要階段，在這一過程中的結(jié)構(gòu)變化對最終碳纖維的結(jié)構(gòu)與性能有重大影響。同時，由于預氧化是碳纖維制備中耗時最長的工藝過程，預氧化過程的高效化對生產(chǎn)效率的提高具有決定性的意義。輻照處理是原絲改性，改善預氧化過程的重要手段，目的是縮短原絲的預氧化時間，緩和放熱。目前，有關(guān)輻照前后原絲具體的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，預氧化進程的差異及所形成的預氧絲結(jié)構(gòu)的不同，還有待進一步的研究，而這些方面對于預氧化工藝的設計是很重要的參考。
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2、論文從結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，首先探究了輻照PAN原絲的結(jié)構(gòu)，比較其和未經(jīng)輻照的原絲，尋找結(jié)構(gòu)差異，及這些結(jié)構(gòu)差異在預氧化過程中的變化;再探究產(chǎn)生的新結(jié)構(gòu)對預氧化機理及過程的影響;之后，探究不同階段的溫度對輻照絲預氧化的影響并指導設計預氧溫譜。研究得出如下主要結(jié)論:
　　1.輻照之后，聚丙烯腈分子鏈中產(chǎn)生了共軛結(jié)構(gòu)，推測包含環(huán)狀共軛結(jié)構(gòu)與線性共軛交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
　　2.輻照后的原絲和未輻照原絲相比，由預氧化過程動力學計算表明，活化能升高

3、，指前因子增大，反應級數(shù)基本不變，均為一級反應。
　　3.恒溫預氧化條件下，輻照PAN原絲在預氧化過程中各種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生均比未輻照PAN原絲要滯后，但隨溫度的升高各結(jié)構(gòu)增長速度較快，最終與未輻照PAN原絲趨于相同。梯度升溫條件下，輻照過的PAN原絲預氧化放熱得到極大緩和。
　　4.PAN原絲經(jīng)過輻照之后，在相同的溫度條件下其環(huán)化率都會有所升高，并且環(huán)化率對末期溫度的變化最為敏感。PAN原絲經(jīng)過輻照之后，在相同條件下所制得的碳纖