 |
碳纖維用聚丙烯腈原絲紡絲過程中組成的變化 |
|
|
資料類型: |
GIF圖片格式
|
關(guān)鍵詞: |
碳纖維 聚丙烯 紡絲 過程 組成 變化 |
資料大?。?/td>
| |
所屬學(xué)科: |
高分子物理 |
來源: |
來源網(wǎng)絡(luò) |
簡介: |
張瑩 趙炯心 潘鼎
(東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,上海,200051,E-mail:cld@dhu.edu.cn)
聚丙烯腈(PAN)基碳纖維具有一系列功能特性,由主要用在航空工業(yè)中的復(fù)合材料發(fā)展為民用工程的組合件。新的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷開發(fā),越來越顯示出其重要性。優(yōu)質(zhì)原絲是生產(chǎn)高性能碳纖維的前提。PAN原絲由于碳纖維制造及其結(jié)構(gòu)性能的特殊要求,紡絲方法需要慎重選擇。干濕紡不但有干法紡絲速度快、紡絲溶液濃度較高和可對細(xì)流施加高倍拉伸的優(yōu)點,而且保留了濕法紡絲可以通過調(diào)整紡絲凝固浴參數(shù)來控制初生纖維結(jié)構(gòu)的特點,因而該工藝兼具干紡與濕紡的長處。
干濕法紡絲中凝固過程是極其重要的,凝固條件不同,初生纖維的結(jié)構(gòu)、性能會有極大的差異。原液細(xì)流與凝固浴接觸后,當(dāng)原液細(xì)流中某處的溶劑濃度達(dá)到臨界濃度時,則發(fā)生相分離而固化成形。凝固過程中,溶劑與凝固劑之間的雙擴(kuò)散是工藝控制的關(guān)鍵。而溶劑和凝固劑的雙擴(kuò)散中的核心問題是擴(kuò)散系數(shù)D*的計算,在這方面,公認(rèn)的方法之一是通過Fick第二定律計算。在柱坐標(biāo)系下該公式被表示為[1]:
以上公式左邊的Mt表示時間t時纖維中凝固劑或溶劑含量;M∞表示達(dá)擴(kuò)散平衡時纖維中凝固劑或溶劑含量;C0(C∞)表示原液(凝固?。┲腥軇舛龋ǎィ籖表示纖維半徑。M值可通過實驗得到,計算機(jī)編程,能迅速得到凝固劑和溶劑的擴(kuò)散,式中λn取n = 1~8。
本文測定D*是用動態(tài)成分分析法[4],在小型紡絲機(jī)上,用單孔噴絲板進(jìn)行PAN-NaSCN體系的D*測定。單根絲條從噴絲板擠出后,在不同位置用繞筒將絲從浴中取出,收集30秒,取得的絲樣用濾紙吸干后,稱重;絲束放進(jìn)80℃爐中干燥,除去水份,再稱重;最后,由纖維/溶劑組成的絲束在沸水中水洗2hr除去溶劑,稱干重。
由上表數(shù)值可知:(1)絲條中NaSCN向凝固浴的擴(kuò)散系數(shù)大于水向纖維的擴(kuò)散系數(shù);(2)浴溫的提高導(dǎo)致擴(kuò)散系數(shù)的增大;(3)在15%NaSCN的凝固浴里,溶劑和凝固劑的擴(kuò)散系數(shù)差值減小。
碳纖維原絲不均勻?qū)⒆罱K影響碳纖維不勻,其中原絲截面的皮芯結(jié)構(gòu)嚴(yán)重,在預(yù)氧化或碳化過程中容易出現(xiàn)毛絲、斷絲,從而降低了碳纖維的力學(xué)性能。因此,為了減少初生纖維徑向結(jié)構(gòu)上的差異,在干濕法凝固過程中,應(yīng)降低溶劑和凝固劑擴(kuò)散系數(shù)的差值。
參考文獻(xiàn)
1. 纖維成形基本原理,A.謝皮斯基,上海科學(xué)技術(shù)出版社,1983
2. A.H.Wilson, Modeling Analyzes of Wet Spinning. Phil.Mag., 1948, 39:48-51
3. K.Taketa, Kaguo Kagaku Zasshi, 1963, 66, p721-725
4. S.J.LAW, Compositional Changes During the Wet Spinning of Acrylic Fibers from Aqueous Sodium Thiocyanate Solvent. Journal of Applied Polymer Science, 1998, 69, p1459-1469
Compositional Changes During the Dry-Wet Spinning of
PAN-Based Carbon fibers
Zhang Ying Zhao Jiong Xin Pan Ding
College of Material Science and Engineering,Dong Hua University,Shang Hai,200051,E-mail:cld@dhu.edu.cn
Abstract: The compositional changes taking place during the dry-wet spinning of PAN-based carbon fibers were investigated. During a dynamic single-filament spinning experiment, the average composition at any distance from the spinneret face through the precipitation bath can be determined by leading the filament out of the bath at a given point, collecting it, and analyzing it for the overall composition. |
|
上傳人: |
|
上傳時間: |
2006-08-08 16:10:43 |
下載次數(shù): |
11862 |
消耗積分: |
4
|
立即下載: |
|
|
友情提示:下載后對該資源進(jìn)行評論,即可獎勵2分。 |
|
報告錯誤: |
1.下載無效
2. 資料明顯無價值
3. 資料重復(fù)存在 |
|
相關(guān)評論 共有10人發(fā)表評論 |
更多評論 |
|
tanglin062820 2011-09-06 22:22:33 |
下載不了呀。
|
kingdu 2011-06-13 20:33:28 |
打不開,請樓主及時更新。 |
kingdu 2011-06-13 20:32:14 |
下載了,不知道會是怎么樣? |
mtcy 2010-08-04 15:17:22 |
樓主鏈接無效,請及時更正! |
bysript 2010-03-05 15:44:59 |
不能下載??? |
|
你還沒有登錄,無法發(fā)表評論,請首先 |
 |
免責(zé)聲明:本站部分資源由網(wǎng)友推薦,來自互聯(lián)網(wǎng),版權(quán)屬于原版權(quán)人,如果不慎侵犯到您的權(quán)利,敬請告知,我們會在第一時間撤除。本站中各網(wǎng)友的評論只代表其個人觀點,不代表本站同意其觀點。 |
|
|
|
|