【摘 要】
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本文的研究是针对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的热稳定工艺及其热稳定机理进行探讨。以商业化的聚丙烯腈(PAN)为研究对象,通过凝胶纺丝机制备PAN原丝,然后再延伸后热稳定(预氧化)
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本文的研究是针对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的热稳定工艺及其热稳定机理进行探讨。以商业化的聚丙烯腈(PAN)为研究对象,通过凝胶纺丝机制备PAN原丝,然后再延伸后热稳定(预氧化)处理,制备预氧丝。研究发现,聚丙烯腈的可纺浓度为15-35wt%,80℃所形成凝胶纺液以28wt%PAN浓度为最适合纺出具高倍延伸之碳纤维原丝；PAN28纤维的前段热延伸加工温度应采≤130℃进行8倍热延伸处理,再经最适化180℃热处理温度处理10小时之PAN28预氧化纤维样品,其抗拉强度数值较经其他热稳定温度处理之对应预氧化纤维样品为最高达716.7MPa,是PAN28原丝强度的3倍。热性能分析发现,PAN28原丝经130℃延伸不同倍率或不同温度延伸8倍后之纤维样品的熔点和结晶度分别随着延伸倍率与温度的增大随之增大。但是,PAN28预氧化纤维之熔点与结晶度,随热稳定处理温度和时间增加而分别明显增加与下降。导致上述PAN28预氧化纤维有趣之拉伸,红外,取向度与热学分析性质之机理在本文中被提出讨论。
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