聚丙烯腈热稳定化纤维的裂解行为

作     者：雷帅 张校 钟珊 刘正博 曹维宇 徐樑华 LEI Shuai

作者机构：北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室北京100029 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2017年第45卷第5期

页      面：59-63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）] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家科技支撑计划(2014BAE07B00) 

主　　题：聚丙烯腈, 稳定化, 裂解, 碳纤维, 体密度 

摘      要：在聚丙烯腈基碳纤维(PANCF)制备过程中会有40%~50%的质量损失,主要发生在300~800℃范围内。对PAN裂解失重行为的研究有利于理解PANCF类石墨结构的形成机理,为制备高性能碳纤维和提高碳化收率提供理论依据。通过热重分析法(TGA)模拟PAN纤维的裂解失重过程,结果表明:在空气中进行稳定化的纤维主要有两个阶段的裂解,分别受腈基的环化率和氧含量控制。环化率和氧含量通过影响裂解行为在碳纤维中形成的缺陷结构,最终影响碳纤维的致密性。环化率越高,形成的缺陷结构越少,碳纤维的致密性越好;相反氧含量越高,形成缺陷结构越多,碳纤维的致密性越差。