首页 期刊 新型炭材料 牵伸石墨化对石墨纤维结构和力学性能的影响 【正文】

牵伸石墨化对石墨纤维结构和力学性能的影响

作者:薛林兵; 王浩静; 李东风 中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院炭材料重点实验室; 山西太原030001; 中国科学院研究生院; 北京100039
炭纤维   石墨化   热牵伸   力学性能   微观结构  

摘要:借助XRD和力学测试研究了不同石墨化温度下牵伸率(0%~2.5%)对PAN基石墨纤维结构和力学性能的影响。结果表明:在2400℃、2700℃和3000℃石墨化温度下,分别采用1.25%,1.50%和2.20%的牵伸率,可获得的抗拉强度最大值相应为3.1GPa、2.55GPa和2.25GPa。在相同的石墨化温度下与未牵伸的样品相比,抗拉强度提高了10%-20%。弹性模量亦随牵伸率的增大而增加,在牵伸率为2.50%时,弹性模量上升15%。同时,石墨微晶尺寸Lc(3.612nm~7.094nm)和La(12.909nm~24.400nm)及取向度逐渐增大,而d002,(0.3465nm~0.3418nm)逐渐减小。微观结构的改善是石墨纤维抗拉强度和弹性模量提高的主要原因。

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