国产聚丙烯腈基碳纤维发展现状与建议

聚丙烯腈基碳纤维及其复合材料是航空应用选材的理想材料,用量和应用部位是衡量飞机结构先进性的重要标志之一。综述了国产聚丙烯腈基碳纤维发展现状,指出了国产聚丙烯腈基碳纤维在产业布局、质量稳定性、配套装备、产业链等8个方面存在的主要问题;然后,分析与探讨了航空评价与应用的3个关键问题;最后给出了国产聚丙烯腈基碳纤维的发展建议,以期牵引和推动国产聚丙烯腈基碳纤维的健康可持续发展。     

不同处理温度对聚丙烯腈基碳纤维力学性能影响规律的研究

分析研究了聚丙烯腈基1K碳纤维在不同热处理温度下密度及力学性能变化。通过研究发现，聚丙烯腈基1K碳纤维随温度上升，拉伸强度先上升后下降，拉伸模量随温度上升而增加，密度随温度的增加而增加。总结了经过高温处理后碳纤维的拉伸强度保持率，初步分析了拉伸强度－温度变化趋势的原因。     

共聚丙烯腈纤维热性能的研究

前言 自六十年代以来,聚丙烯腈纤维(PANF)就成为制备高强度高模量碳纤维的最重要的原料,制备PAN基碳纤维,首先要经过200-300℃的热处理,使PANF大分子氧化环化,变成耐热的梯形高聚物,这一步骤对制备高性能的碳纤维至关重要。在开发的初期,从纤维的高度取向和致密性良好的角度     

制造碳纤维的新工艺——熔化纺丝法

美国BASF结构材料公司所属Celion碳纤维公司采用熔化纺丝法(Melt-Spinning Process)新工艺生产聚丙烯腈基的Celion碳纤维。该公司在世界上第一个采用这种新工艺以商业规模生产碳纤维。与传统的湿法溶液纺丝法(Wet Solution Process)相比,熔化纺丝法在技术上与经济上都有明显的优点,新工艺可以生产非圆形截面的碳纤维,具有极高的抗压强度和抗剪强度。     

基于XRD的径向分布函数法研究碳纤维制备过程中的结构演变

采用X射线和径向分布函数研究分析了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维制备过程中的结构演变。结果表明,PAN原丝中存在着与石墨类似的结构,该结构是石墨微晶结构形成的重要基础;PAN大分子链最近邻链间间距为0.688nm;碳化温度在500～1250℃范围内的碳化纤维中的第三近邻距离均大于石墨晶体的第三近邻距离,表明碳纤维中没有形成平面构型的六元环石墨烯层片;在整个碳纤维的制备过程中,纤维结构经历了长程有序-长程无序、短程有序-长程有序的演变。     

用电子显微镜研究四氯化锡催化法从聚丙烯腈纤维生产碳纤维

前言碳纤维复合材料是六十年代中期发展起来,用于航空和空间技术的一种新型材料。近十年来,这领域的发展极其迅速。目前国外多数是采用氧化法从聚丙烯腈(PAN)纤维生产质量较好的碳纤维,同时也在探索快速生产碳纤维的各种催化方法。然而,有关这方面的关键技术资料和系统研究的结果     

碳纤维前驱体的研究进展北大核心CSCD

综述了可用于制备碳纤维的各类改性聚丙烯腈前驱体以及完全可替代型前驱体的最新研究进展,包括各种新型前驱体的制备以及碳化后的纤维结构与性能等,并介绍了其潜在应用领域,对各类前驱体发展目前面临的问题进行了总结,拟为制备高性能、低成本碳纤维前驱体进一步发展提供参考。     

美国联合碳化物公司(UCC)的碳纤维

联合碳化物公司是美国研制生产碳纤维最大的一家公司,过去主要研制生产粘胶丝碳纤维,近年来重点研究沥青碳纤维,同时也发展聚丙烯睛碳纤维。该公司是世界上第一个用石油沥青研制生产碳纤维的公司,也是目前世界上唯一能生产高性能沥青碳纤维的公司,1981年底已在美国南卡罗来州的格林维尔建成年产50万磅沥青碳纤维的生产线,同时还在该地建设生产能力为100万磅/年的聚丙烯腈碳纤维装     

高强度Ⅰ型连续碳纤维的制备方法

一、引言随着我国碳纤维的生产、研究、应用的发展,在要求较多数量的同时,对碳纤维的质量也提出了更高的要求。为此,我们于一九七六年开展了高强度Ⅰ型连续碳纤维的研制工作。本工作内容是:以吉林化工研究院硝酸一步法纺制的聚丙烯腈纤维为原料,以空气氧化法为基础,在保证一定原纤维质量及预氧化条件下通过改变碳化过程中惰性保     

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。     

碳团簇复合吸波材料的结构设计与性能

通过物理和化学方法制得聚丙烯腈(PAN)基碳团簇复合吸波材料,利用SEM和XRD对其结构及形貌进行了表征,并以碳团簇复合吸波材料和碳团簇材料分别为吸收剂制备的吸波涂层进行了吸波性能测试。结果表明:以碳团簇复合吸波材料为吸收剂制备的吸波涂层带宽要优于以碳团簇材料为吸收剂制备的吸波涂层,该碳团簇复合吸波材料兼具电和磁损耗的能力。     

高导热C/ C 复合材料的发展现状

高导热C/ C 复合材料具有高热导率、低密度、低热胀系数和高温下高强度等性能,成为近年来最
具发展前景的散热材料之一。本文综述了国内外高导热C/ C 复合材料的发展现状,分析了C/ C 复合材料的热
物理性能及影响其热导率的因素,介绍了C/ C 复合材料的导热机理、碳纤维、基体炭的导热性能,以及高导热
C/ C 复合材料的制备和改性等。     

预氧丝网胎体积分数对针刺C/ C 复合材料力学性能的影响

以预氧丝网胎体积分数为35%、40%和45%针刺织物为坯体,经数次沥青浸渍/炭化、高温石墨化处理后制备C/C复合材料,测定并分析这三种材料的拉伸、压缩、弯曲和剪切强度;采用扫描电子显微镜对其断口形貌进行观察,研究预氧丝网胎体积分数对C/C复合材料力学性能的影响。结果表明:材料的z向力学性能(除了压缩强度)随着预氧丝网胎体积分数的增加呈单调递增关系,材料的xy向力学性能受预氧丝网胎体积分数影响较小。扫描电镜观察显示:材料z向强度主要与针刺形成的轴向纤维束多少、分布等有关。     

复合材料桁架胶接装配技术

叙述了某型号卫星碳纤维复合材料桁架胶接装配过程的配套条件、工艺方法和质量控制等内容.研究表明,杆件和接头的配合间隙介于0.1～0.3 mm时胶接强度较高;桁架的精度完全依靠高精度胶接工装保证,且最终精度能控制在0.2mm之内;合适的工艺方法和质量控制方法,能够满足碳纤维桁架结构的高精度和胶接质量要求,并且这些方法具有通用性.     

C/ E 复合材料网格缠绕结构一体化设计

根据多年的设计生产实践,总结了复合材料网格缠绕结构的优缺点。在发挥其优点的基础上,针对复合材料网格缠绕结构的缺点,提出了一体化设计设想,给出了一体化研制流程,并对流程中的各个环节进行了探讨。分析表明,对复合材料网格缠绕结构进行一体化设计可缩短研制周期,降低研制成本,从而可以使复合材料网格缠绕结构得到进一步推广使用。     

C/ C-PAA 与C/ C-FA 弯曲性能对比

通过PIP工艺制备了C/C-PAA、C/C-FA复合材料,对PAA、FA裂解碳的XRD、浸渍效果以及C/C-PAA和C/C-FA的弯曲强度进行了分析.结果表明:PAA裂解碳的炭质量、浸渍效果较好,C/C-PAA弯曲强度比C/C-FA弯曲强度高34.9％,弯曲模量对比不明显.     

在轴、外压联合作用下的C/ E 复合材料网格缠绕结构的开口补强设计

在复合材料网格结构临界轴、外压计算公式的基础上计算了C/E复合材料网格缠绕结构的整体承载能力,以无开口结构为目标,给出了补强设计方案。本文的研究结果,为复合材料壁板开口处结构的补强设计提供了可行方案,解决了工程中的实际问题。     

镀镍碳纳米管的制备及电磁性能

将碳纳米管经过纯化、敏化、活化处理后,采用化学镀方法制备镀镍碳纳米管,利用DSC分析出合适的热处理温度,然后在惰性气体保护下进行退火处理.利用TEM、EDS、XRD对退火前后镀镍碳纳米管的形貌、元素组成、结构进行表征.结果表明:碳纳米管表面被成功镀上了一层镍磷合金,热处理后镀层更光滑,并发生晶化反应得到晶态镍,使得电磁性能得到较大提升.电性能测试表明,镀镍碳纳米管的电导率为450 S/m,热处理后提高到1400 S/m.磁性能测试表明,镀镍碳纳米管热处理前后均表现为软磁性,热处理前饱和磁化强度为2.753 emu/g,热处理后提高到11.254 emu/g.     

镗削碳纤维复合材料时切削用量对切削力及孔出口撕裂的影响

采用PCD刀具对碳纤维复合材料(CFRP)进行了镗削加工试验,分析了切削用量对切削力、孔出口撕裂因子(撕裂值与孔直径的比值)的影响规律.试验结果表明,三向切削力随背吃刀量、进给量、切削速率的增大而增大.经分析认为,切削速率的增大引起待加工材料的屈服应力增大.由于刀尖圆弧半径较大,试验中出现背向力大于主切削力的现象;撕裂因子与背吃刀量基本无关;进给量与撕裂因子呈线性正相关;当切削速率增大时撕裂因子呈减小趋势,并且减小到一定程度后基本不变;采用PCD刀具镗削加工该材料能够有效地减小孔出口撕裂程度.     

碳纤维/ 氰酸酯复合材料尺寸稳定性能

对碳纤维/氰酸酯复合材料的吸湿、空间放气、吸湿变形性能进行了研究,并与传统碳纤维/环氧复合材料的性能进行对比。研究表明:氰酸酯基复合材料的吸湿性能优于碳纤维/环氧树脂复合材料,且其各项空间环境性能均与环氧树脂基复合材料相当。