国家自然科学基金(50673052)
- 作品数：22 被引量：151H指数：8
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- 相关领域：化学工程一般工业技术理学电气工程更多>>
- 碳纤维用聚丙烯腈基预氧丝碳化裂解过程研究进展被引量：11
- 2008年
- 综合论述了预氧丝在碳化裂解过程中的物理化学变化,包括裂解气体及化学反应、纤维物理收缩和应力变化、组织结构变化及碳化工艺对碳纤维性能的影响,并对聚丙烯腈基预氧丝的碳化研究前景进行了展望。
- 王成国井敏王延相王启芬赵亚奇武吉伟
- 关键词：聚丙烯腈碳纤维预氧丝碳化
- PAN基碳纤维在表面处理中的拉曼光谱研究被引量：18
- 2008年
- 采用激光拉曼光谱研究了PAN基碳纤维在表面处理中的微结构变化,分析了表面处理前后碳纤维的一级拉曼光谱特性。结果表明:拉曼光谱中主要的D峰和G峰的拉曼频移、半高宽以及各个不同拉曼频移位置对应肩峰的积分面积比是表征碳纤维物相结构变化的重要参数。经过不同的表面处理,PAN基碳纤维的一级拉曼光谱参数发生了一定程度变化,D峰和G峰的拉曼峰位向高波数偏移,表征石墨微晶尺寸的R值有所提高,这说明在表面处理后碳纤维的石墨微结构受到刻蚀,微晶尺寸有所减小,石墨微晶的边界活性增大;此外,表征碳纤维结构有序程度和缺陷多少的D峰和G峰的半高宽均有减小,表征无定型碳结构或某种有机官能团的A峰和D″峰的相对积分面积减小,这说明与乱层石墨结构相比,碳纤维中存在的无定型碳结构更容易被刻蚀,经过表面处理之后无定型碳的物相比例减小,这与碳纤维XRD图谱中表观结晶度提高的规律相一致。因此,利用激光拉曼光谱可研究碳纤维物相结构的变化规律。
- 曹伟伟朱波井敏王成国
- 关键词：拉曼光谱碳纤维
- 用SEM研究碳纤维的表面及断口形貌被引量：27
- 2010年
- 采用SEM观察不同纺丝工艺的日本和国产碳纤维的表面及断口形貌,从结构上对比分析它们的差异,结果表明,表面缺陷减少,内部致密性提高,轴向微孔尺寸减小都是碳纤维强度提高的主要原因。国产干喷湿纺碳纤维表面缺陷和内部缺陷明显减少,有助于提高纤维拉伸强度。另外,洁净的生产环境及精细加工的设备有利于碳纤维缺陷的减少,使纤维拉伸强度提高的空间变大。
- 张敏张敏朱波王成国
- 关键词：碳纤维SEM
- C/C复合材料的光谱发射率研究被引量：8
- 2009年
- 采用模压成型法制备了不同类型的C/C复合材料,测试了其法向光谱发射率的变化。结果表明,短切碳纤维增强的C/C复合材料,其法向光谱发射率在整个2500～13000nm的测试波段内普遍要高于碳布增强复合材料样品。短切碳纤维结构的相对松散,单位体积内物质的粒子数相对较少,这增加了电磁波的穿透深度,从而使得样品的法向光谱发射率较高,热辐射特性较好。纤维预制体和C/C复合材料样品的法向光谱发射率测试对比可知,两种不同碳材料的微结构差异使得树脂碳的法向光谱发射率优于纤维碳。利用Raman光谱对不同碳物质进行物相分析表明,树脂碳以sp3和sp2杂化态碳原子的混合结构使其内部产生的局域振动模式较多,这也是样品法向光谱发射率较高,热辐射特性较好的原因。
- 朱波曹伟伟井敏董兴广王成国
- 关键词：C/C复合材料光谱发射率
- 碳素纤维发热元件电热性能的研究被引量：5
- 2010年
- 为了提高碳素发热元件的电热性能,测试了不同工艺碳素纤维发热元件的电热温升和热惯性,针对碳素纤维发热元件的结构特性,建立了其传热方程并进行求解.结果表明:无芯碳素纤维发热元件在相同表面负荷范围内的电热温升约高出支撑芯元件20℃以上,而股线无芯元件的瞬时温升约高出支撑元件60℃以上;惰性气氛下对碳素纤维进行瞬时高温除杂,所得元件电热温升和120s时瞬时温升约高出其他元件10℃以上;采用5%和30%两种定型胶质量浓度所得元件的电热温升差约40℃左右、140s时瞬时温升差约60℃左右,较高质量浓度的定型胶可提高元件电热温升、减小热惯性.碳素纤维的发射率是影响元件电热性能的重要指标,提高发射率可获得电热温升高、热惯性小的碳素发热元件.
- 朱波曹伟伟张秀玲董兴广王成国
- 关键词：碳素纤维电热特性发射率
- 石墨化处理对碳素纤维红外发射率的影响
- 2011年
- 利用自动分光辐射测量仪系统测试了两种碳素纤维在石墨化处理前后的法向光谱发射率和法向总发射率,研究了石墨化处理对碳素纤维红外发射率性能的影响.研究表明:随着石墨化过程中非碳元素的大量脱除和石墨微晶规整程度的提高,T300石墨化碳素纤维和国产石墨碳素纤维毡在2500～5000 nm和5000～6500 nm波段内的光谱发射率均有提高,而在6500～13000 nm内的光谱发射率明显降低,石墨化处理后碳素纤维光谱发射率的波长依赖性显著,法向总发射率降低.
- 朱波曹伟伟蔡珣赵伟王成国
- 关键词：碳素纤维石墨化发射率
- 聚丙烯腈基碳纤维电化学改性机理研究被引量：7
- 2009年
- 以NH4HCO3为电解质对碳纤维和石墨纤维进行电化学改性处理,通过SEM、WAXD、XPS对比分析了电化学改性对碳纤维和石墨纤维表面及本体结构的影响。结果表明电化学处理使碳纤维表面破坏严重,轴向沟槽消失,呈现出粗糙不平的表面,石墨纤维表面的轴向沟槽加深。电化学处理后二者的本体结构没有改变。从纤维内部结构分析了碳纤维电化学改性机理,杂原子的存在使碳纤维表面更易氧化刻蚀。
- 张敏张敏朱波王成国于美杰
- 关键词：碳纤维电化学改性机理复合材料
- PAN基碳化纤维的电性能及应用被引量：2
- 2010年
- 采用连续预氧化碳化法,在700～1300℃制备了聚丙烯腈(PAN)基碳化纤维。使用元素分析仪、X射线衍射仪和高精度电阻仪检测了碳化纤维的化学成分、物相结构和体电阻率;使用绝缘电阻仪测试了碳化纤维/树脂复合涂层的表面电阻率。研究结果表明,随着碳化温度的升高,纤维的碳元素含量增大,同时纤维中形成大量类石墨结构,增强了纤维的导电性,碳化纤维的电阻率由1.12Ω.cm急剧下降至1.95×10-3Ω.cm;在树脂中添加短切碳化纤维制备的防静电复合涂层的表面电阻率可在104～107Ω之间调整。
- 马婕王成国于美杰王启芬张敏
- 关键词：化学成分表面电阻率
- 凝固浴拉伸对碳纤维前驱体PAN初生纤维结构及性能的影响被引量：8
- 2008年
- 采用高锰酸钾反滴定法、X射线衍射法、电子探针、纤维纤度仪及强力仪等考察了聚丙烯腈纤维在湿法成形过程中,凝固浴拉伸对溶剂二甲基亚砜的扩散系数、残留溶剂含量、S元素含量、初生纤维结晶性能、截面形貌及初生纤维应力-应变曲线的影响。结果表明,在凝固浴温度、浓度、凝固时间一定的情况下,表观负牵伸为-10%时,溶剂二甲基亚砜的扩散速率较快,残留溶剂量较小;同时,出浴初生纤维表现出了较均匀、规则的横截面形貌,较好的结晶度以及韧性良好的应力-应变曲线。
- 董兴广王成国曹伟伟赵亚奇陈娟
- 关键词：初生纤维应力-应变曲线
- 丙烯腈水相沉淀聚合引发机理的研究被引量：9
- 2008年
- 综述了无机引发剂引发丙烯腈水相沉淀聚合的反应机理,其特点是在主氧化剂(过硫酸盐或氯酸盐)存在的无机引发体系中,易产生离子型自由基引发丙烯腈的水相沉淀聚合反应。
- 赵亚奇王成国朱波王延相王启芬
- 关键词：丙烯腈水相沉淀聚合
