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大丝束PAN纤维热反应特性及其在连续预氧化过程中的结构性能演变

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复合材料学报 2023年第1期40卷 151-159页

作者：陈肖寒郭利闯黄翔宇王晓旭刘杰王春华北京化工大学常州先进材料研究院碳纤维工程与技术研究中心常州213164 上海石油化工股份有限公司上海200540 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

利用热应力、DSC、FTIR、元素分析(EA)、XRD及力学性能、密度等测试表征手段,结合小丝束(24K)聚丙烯腈(PAN)原丝,解析了大丝束(48K)PAN原丝的热反应特性,并采用50 min连续预氧化制备高性能大丝束碳纤维,研究了大丝束PAN原丝连续预氧化... 详细信息

利用热应力、DSC、FTIR、元素分析(EA)、XRD及力学性能、密度等测试表征手段,结合小丝束(24K)聚丙烯腈(PAN)原丝,解析了大丝束(48K)PAN原丝的热反应特性,并采用50 min连续预氧化制备高性能大丝束碳纤维,研究了大丝束PAN原丝连续预氧化过程中的结构性能演变规律。结果表明,大丝束PAN纤维的化学热应力是小丝束的1.13~1.43倍,且启动温度更低,当温度为250℃时,化学热应力差值最大,对应大丝束纤维密度为1.316 g/cm^(3);纤维内准晶区在反应初期即大量转化为无定形状态,准晶区晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势;50 min连续预氧化制备的大丝束碳纤维单丝拉伸强度和拉伸模量分别为4240 MPa和244 GPa,相关力学性能达到市售国外大丝束碳纤维同等水平。

关键词：大丝束碳纤维预氧化热应力结构性能

中复神鹰干喷湿纺48K大丝束助力全球最长陆上风电叶片诞生

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高科技纤维与应用 2024年第1期49卷 89-89页

2024年1月21日,三一重能131 m陆上风电叶片在巴彦淖尔零碳数智产业园成功下线,其核心材料使用的是由中复神鹰提供的干喷湿纺48K大丝束高性能碳纤维。该叶片刷新了全球最长陆上风电叶片的纪录,标志着中复神鹰干喷湿纺48K大丝束碳纤维实... 详细信息

2024年1月21日,三一重能131 m陆上风电叶片在巴彦淖尔零碳数智产业园成功下线,其核心材料使用的是由中复神鹰提供的干喷湿纺48K大丝束高性能碳纤维。该叶片刷新了全球最长陆上风电叶片的纪录,标志着中复神鹰干喷湿纺48K大丝束碳纤维实现在百米级以上叶片供应领域的重大突破,充分彰显了中复神鹰的产品创新力和技术实力。

关键词：高性能碳纤维大丝束风电叶片干喷湿纺核心材料神鹰巴彦淖尔中复

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大丝束碳纤维的上浆工艺及其性能研究

合成纤维工业 2023年第4期46卷 7-13页

作者：赵新星邓紫怡孙泽玉余木火东华大学、材料学院、上海市轻质结构复合材料重点实验室、上海市高性能纤维复合材料省部共建协同创新中心上海201620

采用低黏度的水性聚酰亚胺(PAAs)类上浆剂对聚丙烯腈(PAN)基大丝束碳纤维进行浸渍处理,得到上浆碳纤维,研究了上浆剂浓度与浸渍时间对上浆碳纤维可加工性能的影响,并分析了上浆碳纤维的表面及断面形貌、表面元素及活性基团变化。结果表... 详细信息

采用低黏度的水性聚酰亚胺(PAAs)类上浆剂对聚丙烯腈(PAN)基大丝束碳纤维进行浸渍处理,得到上浆碳纤维,研究了上浆剂浓度与浸渍时间对上浆碳纤维可加工性能的影响,并分析了上浆碳纤维的表面及断面形貌、表面元素及活性基团变化。结果表明:大丝束碳纤维的上浆率主要受上浆剂浓度的影响,上浆过程基本在30~60 s内完成;相比未上浆的碳纤维,上浆碳纤维的毛丝量大幅减少,悬垂值随上浆率增大而增大,耐磨次数随上浆率的增大呈现先增后减的变化趋势;在上浆剂PAAs质量分数为0.3%~0.5%、浸渍时间为60 s时,上浆碳纤维的上浆率为1.19%~1.52%,可加工性能好;在上浆剂PAAs质量分数为0.5%、浸渍时间为60 s时,上浆碳纤维表面光滑,表面氮、氧元素含量增加,并引入了PAAs的极性基团。

关键词：碳纤维大丝束上浆处理上浆率可加工性能

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预氧化温度对大丝束碳纤维性能的影响

高科技纤维与应用 2023年第4期48卷 29-32页

作者：杨翔麟陈秋飞刘高君范宝琳林康徐方正中复神鹰碳纤维股份有限公司江苏连云港222069

预氧化阶段是碳纤维生产过程中的关键环节之一,对碳纤维最终的结构性能具有重要影响,而影响预氧化工艺的重要因素则包括温度、时间及牵伸等。本文通过梯度密度仪、纤维强伸度仪、元素分析仪(EA)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)以及扫描电... 详细信息

预氧化阶段是碳纤维生产过程中的关键环节之一,对碳纤维最终的结构性能具有重要影响,而影响预氧化工艺的重要因素则包括温度、时间及牵伸等。本文通过梯度密度仪、纤维强伸度仪、元素分析仪(EA)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)以及扫描电镜(SEM)等测试手段。在其他工艺条件相同情况下,通过调整温度对PAN基原丝大丝束(48K)进行预氧化,对生产的预氧纤维性能结构进行分析,以探索预氧化温度对大丝束PAN基碳纤维的影响。

关键词： PAN基碳纤维大丝束预氧化工艺结构性能