聚丙烯腈基碳纤维制备工艺与性能相关性研究的中期报告

聚丙烯腈基碳纤维制备工艺与性能相关性研究的中期报告聚丙烯腈基碳纤维是一种性能优异的高强度轻质材料，广泛应用于航空航天、汽车、制造业等领域。本研究旨在探索聚丙烯腈基碳纤维的制备工艺和性能相关性。1. 物

聚丙烯腈基碳纤维制备工艺与性能相关性研究的中期 报告 聚丙烯腈基碳纤维是一种性能优异的高强度轻质材料，广泛应用于 航空航天、汽车、制造业等领域。本研究旨在探索聚丙烯腈基碳纤维的 制备工艺和性能相关性。 1. 物料制备 (PAN) 本研究采用商业级聚丙烯腈纤维作为原材料，经过预氧化、高 温炭化和高温石墨化三个步骤制备碳纤维。在预氧化阶段中，通过控制 处理温度和时间，可以获得不同程度的氧化程度；在炭化阶段中，通过 调节炭化温度和时间来控制碳纤维的结晶度和孔隙度；在石墨化阶段 中，通过高温石墨化处理来增强碳纤维的强度和模量。 2. 组织结构分析 X 采用光学显微镜、扫描电子显微镜和射线衍射仪等技术对制备的 碳纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明，经过预氧化、炭化和石墨 化的处理后，聚丙烯腈纤维形成了致密均匀的纤维组织结构，并具有高 度纵向取向性和异向性。 3. 性能测试 对制备的碳纤维样品进行了拉伸、压缩等力学性能测试，并测试了 其导电性、热膨胀系数等物理性质。结果表明，制备的碳纤维具有较高 的强度和刚度、优异的导电性和热稳定性，适用于高强度、轻量化结构 材料的应用。 4. 系统性分析 基于以上结果，本研究对碳纤维制备工艺和性能相关性进行了系统 性分析，探讨了不同工艺参数对碳纤维性能的影响。进一步优化碳纤维 制备工艺，提高碳纤维的力学性能和物理性能，为其在航空航天、汽