基炭纤维论文_宋芸佳,陈淙洁,吴琪琳

导读:本文包含了基炭纤维论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:炭纤维,沥青,石墨,熔化炉,牵伸,纤维,基团。

基炭纤维论文文献综述

宋芸佳,陈淙洁,吴琪琳[1](2019)在《纳米红外(Nano IR)研究纤维素基炭纤维在制备过程中基团的变化》一文中研究指出从纤维截面微区化学基团变化的角度,深入地解析了纤维素基炭纤维制备过程中微观结构的演变。首先利用超薄切片技术获得低温热解各阶段(室温~600℃)纤维的横截面,通过纳米红外技术(Nano IR)获得了纤维的形貌、红外光谱图以及截面微区基团分布的mapping图。结果发现—OH、CO基团在纤维截面上分布不均匀,裂解过程中基团变化显着,皮层和芯层反应不同步;拉曼光谱分析了I_D/I_G的变化,进一步证实了截面微区结构的不均质导致的性能变化。(本文来源于《新型炭材料》期刊2019年03期)

杜力,董志军,袁观明,丛野,朱辉[2](2019)在《Si—B掺杂沥青基炭纤维的制备及其抗氧化性能》一文中研究指出为了提高炭纤维的高温抗氧化性能,提出了一种制备Si—B掺杂沥青基炭纤维的方法。通过聚硼硅氮烷(PSNB)和石油沥青低温共裂解合成了Si—B掺杂沥青,Si—B掺杂沥青经熔融纺丝、原丝预氧化和炭化得到Si—B掺杂沥青基炭纤维。研究了Si—B掺杂沥青及其炭纤维的组成、微观结构和低温抗氧化性能。结果表明,随原料沥青中PSNB掺杂比例的提高,Si—B掺杂炭纤维的拉伸强度和杨氏模量逐渐降低,抗氧化性能逐渐增强。1 400℃炭化得到的Si—B掺杂炭纤维在600℃氧化240 min失重率为25%,650℃氧化140 min失重率为60%。未掺杂炭纤维在相同条件下的氧化失重率分别为46%和99%。Si—B掺杂炭纤维氧化形成的B_2O_3具有较好的流动性,可以在纤维表面形成连续的玻璃膜,有效地抑制基体炭的氧化。(本文来源于《新型炭材料》期刊2019年03期)

徐一溪,杨丰豪,王喜云,易茂中[3](2019)在《热处理对PAN基炭纤维微观结构和力学性能的影响》一文中研究指出在1 000~1 800℃温度范围内热处理PAN基炭纤维,采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、单纤维拉伸等测试手段对炭纤维的微观结构和力学性能进行表征。结果表明:随热处理温度升高,炭纤维中的氮元素含量不断下降,炭纤维的表面粗糙度先减小后增大。石墨微晶由乱层结构逐渐转变为叁维有序结构,相邻石墨微晶的合并导致石墨微晶的连续性明显提高。炭纤维表皮区域的微观结构和缺陷控制着炭纤维裂纹的萌生和扩展。由于石墨微晶之间交联作用的改善,1 200℃和1 400℃处理后,炭纤维的拉伸强度分别为4.68GPa和4.59GPa,高于原始炭纤维的拉伸强度。炭纤维的拉伸强度主要受炭纤维表皮区域缺陷数量,石墨微晶之间的交联作用和相界面残余应力的影响。(本文来源于《粉末冶金材料科学与工程》期刊2019年02期)

樊桢,曹敏,杨文彬,朱世鹏,冯志海[4](2019)在《高温处理对中间相沥青基炭纤维结构与热导率的影响(英文)》一文中研究指出采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱仪(Raman)及X射线衍射仪(XRD)考察了中间相沥青基炭纤维在不同热处理温度下的结构及形貌变化,并采用3ω法对经不同温度处理后的纤维热导率进行了表征。结果表明,中间相沥青基炭纤维的石墨化度与热导率随着热处理温度的升高而增大,经3000℃处理后纤维的热导率最高可达518W/m·K。此外,还探讨了中间相沥青基炭纤维结构、热导率及热处理温度之间的相互关系,发现中间相沥青炭纤维的石墨化过程存在3个阶段,在不同温度区间内分别对应石墨微晶的生长和取向。(本文来源于《新型炭材料》期刊2019年01期)

杜力[5](2018)在《B、Si及B-Si掺杂沥青基炭纤维的制备及其性能研究》一文中研究指出通用级沥青基炭纤维因其制备工艺简单、来源广泛和制备成本低等特点使其在高温隔热、刹车系统、水泥增强、水体净化等领域具有十分广泛的应用。然而,炭纤维在高于350°C的有氧环境中就开始氧化,持续氧化会导致其力学性能迅速下降,限制其使用寿命和应用环境。为进一步提高其抗氧化性能,本文以石油沥青为原料,以聚碳硅烷(PCS)、吡啶硼烷(PYB)或聚硼硅氮烷(PSNB)为掺杂剂,通过低温共聚分别合成了Si掺杂沥青、B掺杂沥青和B-Si掺杂沥青,后经熔融纺丝、预氧化处理和高温炭化处理得到Si掺杂沥青基炭纤维、B掺杂沥青基炭纤维和B-Si掺杂沥青基炭纤维。采用FT-IR、XRD、SEM、EDS、XPS、TG-DSC、元素分析等手段对所得试样的物相组成、微观结构和抗氧化性能进行了分析和表征,研究了热处理温度和掺杂剂比例对Si、B及B-Si掺杂沥青基炭纤维的力学性能和抗氧化性能的影响,探讨了叁种掺杂沥青基炭纤维的抗氧化机理。主要结论如下:1.将石油沥青和PCS、PYB和PSNB按一定质量比混合后溶解于二甲苯溶剂中,通过低温共聚合成了Si、B和B-Si掺杂沥青。掺杂沥青再经过熔融纺丝、预氧化处理和高温热处理分别制得Si掺杂沥青基炭纤维、B掺杂沥青基炭纤维和B-Si掺杂沥青基炭纤维。Si、B和B-Si掺杂沥青基炭纤维截面呈规整圆形,粗细分布均匀,并未出现并丝和桥接现象,C、Si、B、N、O元素在纤维截面和表面均匀分布。2.PCS掺杂后,沥青基炭纤维力学性能有所降低,但其抗氧化性能显着提高。Si掺杂沥青基炭纤维经1400°C热处理后在600°C空气环境中氧化2h后,试样CF氧化失重率为17.6wt.%,而PSCF5和PSCF10氧化失重率为13wt.%和14.5wt.%。纤维在有氧环境中发生氧化反应生成的Si O2能够有效抑制氧气向纤维内部扩散从而起到一定氧化防护作用,PCS掺杂后能有效提高沥青基炭纤维的抗氧化性能。3.PYB掺杂后,B掺杂沥青基炭纤维经900°C热处理后在550°C空气环境中,氧化2h后,试样CF、PBCF3、PBCF4、PBCF5和PBCF7的氧化失重率分别为77.8wt.%、74.4wt.%、66.7wt.%、66.5wt.%和61.8wt.%。随着吡啶硼烷掺杂量的升高,炭纤维在550°C空气环境中的抗氧化性能逐渐提高。4.PSNB掺杂后,经1400°C炭化后的B-Si掺杂沥青基炭纤维600°C空气环境中表现出较好的抗氧化性能。氧化4h后,试样CF氧化失重率为33wt.%,试样PBSCF7和PBSCF10氧化失重率分别为25.3wt.%和25.5wt.%。PSNB掺杂后能有效提高沥青基炭纤维的抗氧化性能。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2018-05-20)

徐兵[6](2018)在《高导热沥青基炭纤维的制备及其在叁维炭/炭复合材料中的应用研究》一文中研究指出中间相沥青基炭纤维及其复合材料具有低密度、低热膨胀系数等特点,在导电导热和力学性能等方面表现特别优异,成为当今材料应用领域的佼佼者,在军事工业、民用领域等应用很有前景,中间相沥青基炭纤维的最终性能在很大程度上取决于其显微结构特征-石墨片层的取向和有序排列、石墨微晶参数和结构缺陷。而炭纤维的显微结构又与预氧化过程中的化学结构演变和炭化石墨化过程中的晶体结构演变直接相关。因此,本文研究了中间相沥青纤维在预氧化过程中的化学结构演变、炭化和石墨化过程中的晶体结构演变,并探讨了最终炭纤维显微结构与其导电导热和力学性能的关联。此外,本文制备了基于中间相沥青基炭纤维的叁维高导热C/C复合材料,并探讨了基体碳对其导热性能的影响。研究工作取得的主要结论如下:1、通过FT-IR、TG-MS、EDS等测试手段揭示了预氧化过程中纤维的化学结构变化及相应石墨纤维的显微结构演变。分析认为,氧的扩散和反应过程决定着沥青纤维预氧化的进程和均匀性。纤维截面的氧分布的均匀性和氧化程度是影响最终炭纤维的显微结构与性能的根本原因。沥青纤维经低温长时间氧化,纤维的横截面结构均匀,径向氧分布梯度小;经高温短时间氧化,纤维易形成皮芯结构,径向氧分布梯度大。2、在炭化过程中,纤维中的沥青分子主要发生脱氢、脱氧反应,生成水、氢、甲烷、一氧化碳等小分子物质,最终形成层片状的石墨微晶结构。经过450℃低温炭化后,在500-1000℃的炭化温度范围内,炭化升温速率对最终石墨纤维的结构和性能影响不大,而为缩短炭化时间提供了一定的技术基础。3、研究发现所制得的沥青纤维优化的预氧化条件是在240oC空气气氛氧化6h。炭化和石墨化主要影响预氧化纤维在后续高温热处理过程中石墨微晶的生长和发育及石墨片层的取向和有序堆迭。研究表明,沥青纤维经240oC空气气氛氧化6 h和450oC低温炭化,再经3000oC石墨化热处理所得石墨纤维拉伸强度和杨氏模量可分别达到2.54 GPa和650 GPa,热导率可达862.6 W/m?K。此外,牵伸对石墨化纤维的力学性能和导热性能具有显着影响。经过牵伸后,2600℃石墨纤维的拉伸强度和杨氏模量分别提高了24.2%与11%,3000℃石墨纤维热导率由846W/m?K提高到962.6 W/m·K。4、基于中间相沥青基炭纤维的叁维C/C复合材料沿X、Y、Z方向的导电导热和力学性能表现出各向异性。叁维C/C复合材料在X,Y方向上热扩散系数分别为159.3 m~2/s,145.9 m~2/s,相应的导热率分别为234 W/m?K,203.6 W/m?K,而Z方向上热扩散系数30.5 m~2/s,相应的导热率仅为41.5 W/m?K。所得叁维C/C复合材料的力学性能明显高于一维和二维C/C复合材料,其沿X和Y方向弯曲强度分别高达176.9和158.3 MPa。通过热传导的逾渗理论解释了基体碳对对叁维C/C复合材料导电导热性能的影响。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2018-05-01)

徐保明,张家晖,唐强,张弘,李俊[7](2017)在《沥青基炭纤维制备方法研究进展》一文中研究指出沥青基炭纤维以沥青为原料,经调制、纺丝、不熔化、炭化或石墨化制得,具有高强度、高模量、耐超高温、耐腐蚀、耐冲击、低热膨胀、导电和导热等优异性能,是航空航天、国防工业中不可或缺的工程材料。本文介绍了通用级沥青基和中间相沥青基炭纤维制备方法的研究进展,深入阐述了炭纤维的反应条件对其性能的影响,并进一步对其在工业上的应用前景做出了展望。(本文来源于《炭素技术》期刊2017年05期)

马蛟禄[8](2017)在《沥青基炭纤维预氧化研究》一文中研究指出主要介绍沥青基炭纤维不熔化的目的、不熔化的原理、不熔化程度分析方法,及相关设备的原理及设计规则,通过实验得出的数据比较当前所用不熔化设备的性能优劣性,从而对不熔化炉后续设计提供相关的数据支持。(本文来源于《广东化工》期刊2017年12期)

李小芸,田丰,高学平,边风刚,李秀宏[9](2017)在《WAXS/SAXS,SAXS二维全谱拟合研究PAN基炭纤维预氧化、炭化过程中微观结构演变(英文)》一文中研究指出利用广角(WAXD)和小角散射(SAXS)的方法,对PAN基炭纤维制备过程不同阶段纤维的微晶和微孔进行研究。WAXD结果表明,在炭化过程中,微晶尺寸变大,并沿着纤维轴方向取向。SAXS结果表明,制备过程过,新微孔进一步形成,微孔逐渐沿纤维轴排列,微孔的平均长度增大。基于传统分析方法,确立微孔为具有择优取向的圆柱状,其尺寸大小成log正态函数分布的散射模型,对二维散射图进行全谱拟合分析。将此方法运用于炭纤维,得出该模型可以准确描述微孔的相关特征。(本文来源于《新型炭材料》期刊2017年02期)

丁帅,朱亚明,赵雪飞,赖仕全,程俊霞[10](2017)在《通用型沥青基炭纤维纺丝工艺的优化研究》一文中研究指出以软化点为294℃、喹啉不溶物为28.35%的各向同性沥青为原料,以通用型沥青基炭纤维的丝径与抗拉强度为评价指标,选择原丝制备过程中的纺丝温度、纺丝压力和拉伸速率工艺参数,运用叁元二次回归正交设计对纺丝工艺进行优化组合,探究了最佳的纺丝工艺条件。研究结果表明,纺丝温度及纺丝压力对炭纤维丝径与抗拉强度的显着性影响大于拉伸速率的显着性影响。在纺丝温度为383℃、纺丝压力为0.26 MPa、拉伸速率为319 m/min的条件下进行熔融纺丝,将纺制的原丝经过预氧化和炭化处理后,获得的炭纤维丝径为15.6μm,其抗拉强度达到631 MPa。(本文来源于《炭素技术》期刊2017年01期)

基炭纤维论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了提高炭纤维的高温抗氧化性能,提出了一种制备Si—B掺杂沥青基炭纤维的方法。通过聚硼硅氮烷(PSNB)和石油沥青低温共裂解合成了Si—B掺杂沥青,Si—B掺杂沥青经熔融纺丝、原丝预氧化和炭化得到Si—B掺杂沥青基炭纤维。研究了Si—B掺杂沥青及其炭纤维的组成、微观结构和低温抗氧化性能。结果表明,随原料沥青中PSNB掺杂比例的提高,Si—B掺杂炭纤维的拉伸强度和杨氏模量逐渐降低,抗氧化性能逐渐增强。1 400℃炭化得到的Si—B掺杂炭纤维在600℃氧化240 min失重率为25%,650℃氧化140 min失重率为60%。未掺杂炭纤维在相同条件下的氧化失重率分别为46%和99%。Si—B掺杂炭纤维氧化形成的B_2O_3具有较好的流动性,可以在纤维表面形成连续的玻璃膜,有效地抑制基体炭的氧化。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

基炭纤维论文参考文献

[1].宋芸佳,陈淙洁,吴琪琳.纳米红外(NanoIR)研究纤维素基炭纤维在制备过程中基团的变化[J].新型炭材料.2019

[2].杜力,董志军,袁观明,丛野,朱辉.Si—B掺杂沥青基炭纤维的制备及其抗氧化性能[J].新型炭材料.2019

[3].徐一溪,杨丰豪,王喜云,易茂中.热处理对PAN基炭纤维微观结构和力学性能的影响[J].粉末冶金材料科学与工程.2019

[4].樊桢,曹敏,杨文彬,朱世鹏,冯志海.高温处理对中间相沥青基炭纤维结构与热导率的影响(英文)[J].新型炭材料.2019

[5].杜力.B、Si及B-Si掺杂沥青基炭纤维的制备及其性能研究[D].武汉科技大学.2018

[6].徐兵.高导热沥青基炭纤维的制备及其在叁维炭/炭复合材料中的应用研究[D].武汉科技大学.2018

[7].徐保明,张家晖,唐强,张弘,李俊.沥青基炭纤维制备方法研究进展[J].炭素技术.2017

[8].马蛟禄.沥青基炭纤维预氧化研究[J].广东化工.2017

[9].李小芸,田丰,高学平,边风刚,李秀宏.WAXS/SAXS,SAXS二维全谱拟合研究PAN基炭纤维预氧化、炭化过程中微观结构演变(英文)[J].新型炭材料.2017

[10].丁帅,朱亚明,赵雪飞,赖仕全,程俊霞.通用型沥青基炭纤维纺丝工艺的优化研究[J].炭素技术.2017

论文知识图

带状纤维热导率与电阻率的关系中间相沥青基炭纤维的典型截面...(a)理想石墨的热导率以及(b)炭纤...经低温热处理带状炭纤维(a)及其热压复合...PAN基炭纤维的X射线衍射图(HTT...不同钇担载量PAN基炭纤维经2 4...

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基炭纤维论文_宋芸佳,陈淙洁,吴琪琳
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