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石墨:设备和工艺是关键

作者:石墨匣钵 浏览:428 发表时间:2019-06-19 11:27:16 来源:石墨匣钵

石墨化工艺的关键是纤维结构择优演变的有效控制。

①温度对碳纤维石墨化的影响

温度是影响碳纤维石墨化的主要因素,2200℃是碳纤维石墨化的敏感温度,在这一温度下碳纤维基本完成脱氮过程,各项微晶结构参数发生显著变化。不同温度场下,碳纤维吸收热量的情况不同,影响微观结构的演变进程,最终会导致石墨化程度及纤维性能有一定差异。

刘福杰等研究了分步热处理对石墨纤维微观结构及性能的影响。石墨匣钵研究表明分步热处理有利于石墨纤维拉伸强度及体密度的提升,但是对于模量的影响较小,纤维内部石墨化程度较高,整体石墨化均质性较好,有利于提高纤维的致密性及均质性,保证模量提高的同时纤维的拉伸强度亦提高,对于制备高强高模型石墨纤维有很大的指导意义。

②热处理时间对碳纤维石墨化的影响

研究热处理时间旨在掌握石墨化进程,在保证石墨纤维质量的同时尽量缩短热处理时间,以节省能源消耗。石墨匣钵

③牵伸力对碳纤维石墨化的影响石墨匣钵

研究表明以不同的牵伸力进行石墨化处理,发现随着牵伸力的增大,纤维的取向度显著提升,使纤维结构由无序趋向于有序,促进空隙扩散、弥合,晶格排列更为完善,在适当的温度下采用一定的牵伸力可以改善碳纤维的微观结构,提高拉伸强度和模量。

④γ射线辐射对碳纤维力学性能的影响石墨匣钵

γ射线作为一种高能物质,与碳纤维的相互作用促进石墨化进程,在全面把握作用机理下采用合适的辐射工艺条件,碳纤维石墨化后的力学性能可以达到一定的水平。

⑤催化剂对碳纤维石墨化的促进作用

大量研究表明硼原子对碳纤维石墨化过程有很强的促进作用,降低了纤维热膨胀系数,提高了其抗氧化性能。但是碳纤维石墨微晶结构十分复杂,硼原子的催化作用对纤维力学性能影响原因还未探明。

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