碳纖維材料概述_第1頁
碳纖維材料概述_第2頁
碳纖維材料概述_第3頁
碳纖維材料概述_第4頁
全文預覽已結束

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

熔融紡絲熔融紡絲,是以聚合物熔體為原料,采用熔融紡絲機進行紡絲的一種成型方法。PAN的原絲是以丙烯腈為主要鏈結構單元的聚合物加工而成,但是由于聚丙烯腈的熔點高達317攝氏度,往往還未熔融就已經被分解,因此,想要實現PAN碳纖維的熔融紡絲,必須先克服聚丙烯腈的分解溫度低于其熔點的問題。研究發現,聚丙烯腈的高熔點主要是氰基之間因偶極作用而產生的鏈僵硬和偶合導致的,因此只要降低氰基間的偶極作用就可以達到目的。經過多年研究,目前主要存在兩種對聚丙烯腈改性的方法,一種是增塑熔融紡絲,另一種是非增塑熔融紡絲。增塑熔融紡絲是通過在PAN粉墨中加入增塑劑來降低PAN的熔點,目前有兩種主流的增塑方法:一是水及其他溶液增塑;二是采用丙烯酸甲酯等單體與丙烯腈共聚增塑。共聚增塑是通過改變共聚單體的方式來達到期望的目標聚合物的性能和最終使用要求,丙烯酸甲酯是最常用的共聚單體,它可以破壞聚丙烯腈的遠程有序結構,降低共聚物熔點,拓寬熔融加工溫度。將其以一定比例混合后具有熱塑性材料的性質,在這種情況下熔融擠出成型的擠出物不需要凝固就可以冷卻固化,可以直接卷繞而無需通過凝固浴。聚丙烯腈-丙烯酸甲酯增塑熔體的極限溫度為220攝氏度,最佳上限為200攝氏度,若溫度超過220攝氏度,聚丙烯腈會發生降解,且熔體粘度會因發生交聯和環化反應而隨時間的延長而增大。水增塑是研究時間最長,研究最深入的一種增塑方法。目前多令聚丙烯腈和定量的水在一定壓力和溫度下形成熔融體,再用擠壓機將其壓入紡絲組件,噴入甬道并拉伸。這樣制得的纖維既可用于針織、毛毯和毛線等生產生活用品;還可作為碳纖維原絲,可用于制造航天級碳纖維和耐熱纖維。這種方法不但廉價環保,且可以省去溶劑回收程序,但該方法對設備要求極高,且可熔紡的溫度范圍較窄,工藝控制難度高,至今仍未在工業化領域廣泛推廣使用。干噴濕紡干噴一濕法紡絲是指兼有干噴和濕紡特點的溶液紡絲法,聚丙烯腈溶液從紡絲組件擠出后經過空氣段進入凝固浴中成形,在經由牽伸、水洗及干燥熱定型后制備出具有一定性能的PAN纖維原絲。由于紡絲液是經噴絲孔噴出后先經過一段空氣層在進入凝固浴,擠出脹大和凝固過程被分離,產生的表面薄層減緩了雙擴散效應,這樣制得的原絲集合了干法紡絲和濕法紡絲所得的原絲優點,缺陷少,致密性高,可制得高性能碳纖維,從而為制得具有更高更佳性能的各類產品奠定產業化基礎。早在上世紀60年代,日本科學家就提出了干噴濕紡技術。當時我國的碳纖維研究也同時啟動,但由于生產工藝涉及方面多,生產周期長,生產難度高,核心技術遭國際封鎖,導致我國所生產的碳纖維質量和性能均較差,達不到工業化產業化需求。直到2000年,“PAN碳纖維發展對策研究“課題組成立,中復神鷹聯合東華大學和江蘇鷹游紡有限公司開展了歷時12年攻堅之戰。目前已經成功成為了世界上第三個掌握干噴濕紡技術的公司,產出的碳纖維

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論