基于工程化设备通过调控纺丝温度提高中间相沥青炭纤维力学和导热性能

作     者：叶高明 石奎 吴晃 黄东 叶崇 欧阳婷 朱世鹏 樊桢 刘洪波 刘金水 YE Gao-ming;SHI Kui;WU Huang;HUANG Dong;YE Chong;OUYANG Ting;ZHU Shi-peng;FAN Zhen;LIU Hong-bo;LIU Jin-shui

作者机构：湖南大学材料科学与工程学院先进炭材料及应用技术湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南东映碳材料科技股份有限公司沥青基高性能碳材料湖南省工程研究中心湖南长沙410000 航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术重点实验室北京100076 湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室湖南长沙410082 

出 版 物：《新型炭材料（中英文）》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2024年第39卷第2期

页      面：334-344页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(52202037、52002104、U21B2067) 湖南创新型省份建设专项(2021GK1140) 湖南省科技人才托举工程(2022-TJ-N11) 长沙市科技计划项目(kq2102005) 

主　　题：中间相沥青 纺丝温度 炭纤维 高热导率 力学性能 

摘      要：基于工程化设备,在恒定挤出量条件下,通过调控纺丝温度制备了中间相沥青炭纤维(MPCFs),探究纺丝温度对MPCFs微观结构、力学和导热性能的影响。结果表明:随着纺丝温度由309升高至320℃,MPCFs的微观结构由石墨片层细小的褶皱劈裂辐射状结构逐步向石墨片层粗大的劈裂辐射状结构转变,拉伸强度由2.16增大到3.23 GPa,热导率由704升高到1078 W·m^(−1)·K^(−1)。这主要是因为纺丝温度越高,沥青熔体黏度越小,喷丝口处挤出胀大效应越弱,沥青熔体在喷丝孔流道内形成的微晶取向得以保持,以此制备的炭纤维具有更大的晶体尺寸和更高的微晶取向。