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本文综合各种表征方法建立了中间相沥青简易的可纺性评价方法,以国产催化合成中间相沥青MP-1、日本萘基中间相沥青MP-2及本实验室热缩聚法制备中间相沥青MP-3为原料,采用偏光显微镜、综合热分析仪、红外光谱仪及毛细管流变仪等对比分析了三种中间相沥青的物理化学性质并初步探讨了其纺丝稳定性。重点研究了MP-1、MP-2、MP-3三种纤维截面结构及性能随纺丝温度的变化规律,并对纺丝过程中新发现的类花瓣状截面结构炭纤维进行了详细表征。通过研究分析建立了中间相沥青简易可纺性评价标准:沥青的偏光显微结构呈流域型,毛细管流变测试中获得的流动点至最高点之间的位移-温度曲线光滑,挤出丝条粗细均匀、表面光滑,热重曲线光滑,起始失重温度较高,DTG曲线出现唯一的峰值。MP-1、MP-2、MP-3三种沥青软化点、族组成、偏光显微结构、骨架芳烃的官能团结构及热稳定性等相差较大。它们的软化点依次升高,分别为188℃、225℃及245℃;粘度-温度曲线符合安德雷德(Andrade)公式,粘流活化能依次为331.1kJ/mol、373.8kJ/mol及378.2kJ/mol;MP-1为充分融并长大的广域结构,280℃左右开始失重残炭率约为69.3%:MP-2为细长的流域状结构,热稳定性较差,380℃左右开始失重,高温纺丝容易分解,溢出气体在纤维截面形成孔洞,残炭率约为74.9%;MP-3为广域流线型结构,热稳定性最好,高温纺丝不易分解,残炭率最大,约为75.5%,但其相稳定性欠佳,在高温纺丝阶段容易发生相转变,各向异性成分转变为各向同性成分,影响纺丝稳定性。MP-1在纺丝温度区间内均为径向劈裂的放射状结构,劈裂角度随纺丝温度的开高先增大后减小,在256℃时劈裂角度最大,放射状结构最明显,石墨纤维热导率出现最大值816.1W/m·K:MP-2低温为无规结构,高温为中心放射状边缘洋葱皮混合结构,在最高纺丝温度330℃时,拉伸强度出现最大值1.12GPa;MP-3随纺丝温度升高依次出现无规结构、准洋葱皮结构和洋葱皮结构,其拉伸强度和热导率都随着纺丝温度升高先增大后减小,当纺丝温度为353℃时,拉伸强度出现最大值2.02GPa,其石墨纤维热导率获得最大值401.2W/m·K。中间相沥青原料的性质影响着纤维截面结构随纺丝温度变化的规律。首次制得了类花瓣状截面结构的中间相沥青炭纤维,该纤维截面结构整体为八个花瓣均匀分布在四个象限内,存在中心十字形和花瓣形两种不同的偏光显微结构,其拉伸强度1.79GPa,热导率480.36W/m·K,有望成为具备综合导热性能和力学性能较好的复合材料增强体。