复合材料学报

作者：陈肖寒, 郭利闯, 黄翔宇, 王晓旭, 刘杰, 王春华,

关键词：大丝束, 碳纤维, 预氧化, 热应力, 结构, 性能,

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/cm³；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4 240 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。

来源：2023年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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