固体火箭发动机喷管用聚丙烯腈原丝材料的研制

本文介绍了聚丙烯腈原丝碳布酚醛复合材料的研制和鉴定.研究结果表明,这种材料是比人造纤维原丝碳布酚醛复合材料性能更好的一种烧蚀材料,可用它作为固体火箭发动机喷管的主要烧蚀材料.     

碳纤维作宿主的FeCl3-GIC的合成与结构表征

采用混合熔融盐法成功地合成了以PAN基高模量碳纤维作宿主，FeCl3作插层剂的石墨层间化合物，采用XRD技术对其层间结构进行了表征。结果表明，所得产物内部已经形成混阶的阶结构。通过SEM和TEM观察了其形貌和结构的变化，同时利用EDS测定了各元素的相对含量。     

纺丝工艺对炭纤维缠绕复合材料强度转化率的影响

通过不同纺丝工艺的聚丙烯腈基炭纤维表面状态、NOL环及Φ150 mm容器的实验研究,分析了不同纺丝工艺对湿法缠绕复合材料聚丙烯腈基炭纤维强度转化率的影响。结果表明,干喷湿纺炭纤维比湿法纺丝Φ150 mm容器环向纤维强度转化率要高出11.9%~15.4%,湿法纺丝的炭纤维复合材料NOL环层间剪切强度要比干喷湿纺炭纤维复合材料高7.4~34.1 MPa。因此,干喷湿纺的炭纤维可应用于固体火箭发动机缠绕壳体、压力容器等主要承受拉伸应力的领域,可充分发挥其纤维强度;而湿法纺丝工艺制成的炭纤维与树脂基体结合紧密,利于载荷的传递,可应用于承受压缩剪切等复杂载荷的领域,从而发挥这两种纤维各自不同优势。     

聚丙烯腈基碳纤维高温处理过程中石墨微晶的生长

分别采用激光拉曼光谱法(Raman)、广角X一射线衍射法(WAXD)研究并比较了聚丙烯腈基碳纤维在高温处理过程中,石墨结构形成时微晶的生长,尤其是在宽度方向上的增长规律.结果表明,在所选取的高温处理温度范围内,随着处理温度的不断提高,在石墨层面间距不断减小的同时,微晶在宽度方向上的增长基本上呈线性.拉曼光谱和X-射线衍射两种分析手段均能有效表征石墨微晶及片层结构,但由于基本空间模型的不同,两者所反映的基本结构信息有一定差别.     

机场道面聚丙烯腈纤维混凝土性能分析

对素混凝土和聚丙烯腈纤维混凝土的抗疲劳性能、弯曲韧性和抗冲击性能进行了试验研究,并分析了聚丙烯腈纤维对机场道面分类值PCV的改善效果。结果表明,掺入聚丙烯腈纤维后,混凝土各项性能指标显著提高,道面PCV值增加8.4％,大大提高了机场道面的承载能力。     

合成纤维混凝土的特性及其推广应用

一、前言 合成纤维混凝土是近年来发展较快的工程复合材料，在工程中目前常用的纤维品种有聚丙烯腈（腈纶）纤维、聚丙烯（丙纶）纤维、改性聚酯（涤纶）纤维、聚酰胺（尼龙）纤维。合成纤维混凝土主要用于防止混凝土或砂浆早期收缩裂缝，有时也用于提高砂浆混凝土的抗渗性、抗磨性和抗冲击、抗疲劳性能。     

碳化过程中改性聚丙烯腈预氧化纤维的高温热应力应变研究

采用对比方法研究了高锰酸钾改性与未改性聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维在碳化过程中的高温热应力应变行为。表征了过程纤维的基本物化性质,并用SEM,WAXD,EA等对其结构进行了研究。研究结果表明,改性纤维的热应力应变变化可分为370,500,900℃前后4个区域。与未改性纤维相比,改性纤维的应力在370℃以下增长较快;370~500℃快速下降;500~900℃则迅速增高,同时比未改性PAN纤维应力增加20%以上;900℃以上应力基本保持稳定。大负荷下改性纤维易伸长,小负荷下易收缩,与未改性纤维的差别随负荷减少而减小,500℃以上,两种纤维应变速率变化趋势相近。热应力和热应变是纤维在碳化过程中聚集态结构、化学组成、热化学反应能力的综合体现。与热应变相比,热应力的变化趋势更显著,因而可采用控制碳化过程中纤维热应力的变化控制连续制备中纤维结构的变化。经KMnO4改性PAN纤维制取碳纤维的抗张强度比未改性纤维增加了约20%。     

高性能碳纤维开发现状及其研制技术

本文主要论述聚丙烯腈系高性能碳纤维的开发现状及其研制技术。     

连续聚合制备聚丙烯腈原丝强度与聚合控制温度的相关性北大核心CSCD

在采用连续聚合工艺方式进行聚丙烯腈(PAN)原丝工程化生产时,聚合过程的控制工艺与原丝的性能有着直接的联系。主要研究了在以丙烯腈(AN)、衣康酸(IA)和2-丙烯酸胺基-2-甲基丙磺酸(AS)为共聚单体的三元共聚体系,通过一套三釜串联的装置采用连续聚合的方式制备PAN的工艺路线中,反应温度这一主要聚合控制工艺与PAN原丝强度的相关性联系。结果表明:聚合反应温度可直接影响到纺丝液的特性黏度、增比黏度,进一步影响纺丝后得到的原丝的结构及性能;随着聚合反应温度的逐步降低,纺丝液的增比黏度逐渐上升,而对应原丝的强度呈现先增加后降低的趋势,当反应温度降至61℃时,原丝的强度达到本实验的最大值(6.8 cN/dtex)。     

钠盐对铝硅合金的变质

采用高纯铝和硅（＞ ９９．９９％ ｗ ｔ）配制Ａｌ－１０％ Ｓｉ二元合金，经三元钠盐变质，研究合金中共晶硅相。结果表明：铝硅合金共晶凝固时，硅相滞后于铝相结晶。进行钠盐变质处理后，共晶凝固时硅相滞后更加明显，并使之由片状转变为纤维状。钠盐变质后的共晶硅中有较多的孪晶，孪晶轴为（１１１）Ｓｉ；孪晶方向为（２１１）Ｓｉ，共晶两相的位向关系符合〔１００〕Ａｌ∥〔１１０〕Ｓｉ。钠盐变质后的共晶硅以孪晶沟槽（ＴＰＲＥ）长大机制进行分枝、细化和弯曲，从而证明孪晶沟槽长大机制是产生变质结构的重要途径。