固化条件对木质碳纤维原丝表面元素含量的影响

采用单因素实验方法,以X射线光电子能谱(XPS)为检测手段,对不同固化工艺的木质碳纤维原丝表面元素种类和含量进行测定分析。结果表明:(1)固化后的木质碳纤维原丝表面C元素和O元素含量相对较高,N元素、S元素和Cl元素含量较少。(2)固化温度和时间均对原丝表面C元素和O元素含量影响明显;(3)N元素含量受时间和盐酸浓度的影响,Cl元素含量受时间和升温速度的影响,S元素含量则受固化条件的影响不明显。     

光学表面的分形结构和表征算法

根据光学表面在微观结构上呈现出的统计自相似性，利用与尺度无关的分形模型描述了光学表面的结构特征，采用结构函数法对分形维数进行计算，分析了抛光表面的分形特点。在此基础上，提出了采用一阶自回归分形模型对抛光表面进行模拟的新方法，分析了界定尺度、模型参数对分形特征和分形维数的影响规律。     

攻坚碳纤维原丝瓶颈势在必行

获得高性能PAN原丝是制取高质量碳纤维的前提。我国研制碳纤维已有三十多年历史 ,至今未能工业规模生产高质量碳纤维 ,其主要原因之一是原丝质量没有真正过关。攻坚原丝瓶颈已是发展我国碳纤维工业的当务之急。     

固化条件对木材苯酚液化物碳纤维原丝结晶取向度的影响

采用单因素实验方法,以X射线衍射仪(XRD)为检测手段,对不同固化工艺条件下的木材苯酚液化物碳纤维原丝结晶取向度进行测定及分析。结果表明:(1)升温速率和固化温度分别增加时,原丝结晶取向度均出现先增加后减少的现象,但稳定化时间和盐酸浓度与原丝取向度的数值大小基本成正向关系;(2)在不同固化条件下,原丝取向度的总体变化范围为56.27%～65.13%。     

碳纤维原丝用油剂的研究进展

对碳纤维原丝用油剂的最新研究进展情况,包括油剂成分,评价方法和设备,以及上油工艺等进行了综述,讨论了油剂开发过程中应注意的问题和主要碳纤维生产商对油剂研究的趋势和方向。     

碳纤维用PAN原丝的生产和研究

本文介绍吉化公司百吨／年级碳纤维用ＰＡＮ原丝生产线的技术特征和产品性能指标。在６７％硝酸水溶液中均相聚合湿法纺丝制取高强高模高延伸率低钠离子含量低灰份的高强碳纤维用的原丝。通过控制单丝纤度波动稳定原丝力学性能和降低其直径不均率。     

水泥断口表面形貌的分形维数定量表征研究

利用分形几何学理论定量表征了几种水泥断口表面的微观形貌特征,并且考察了断口表面分形维数与其抗压强度的关系.结果表明,水泥断口的表面分形维数介于2～3之间,且线性回归分析的相关系数均大于0.98,强的相关性表明实验所选用的水泥断口具有明显的分形特征;水泥的抗压强度与其断口表面分形维数值呈正相关关系.     

基于分形维数的CFRP切削加工表面三维形貌评定方法

提出了基于表面灰度图像的分形维数来表征碳纤维复合材料(CFRP)加工表面形貌的方法,并进行了试验验证.结果表明,在计算尺度范围内,采用分形维数来表征CFRP加工表面形貌是可行的,切削加工表面的形貌和其分形维数密切相关,表面越粗糙,分形维数值越大;同表面粗糙度常规表征方法相比,分形维数更能全面客观描述表面的整体形貌特征.该方法只须加工表面灰度图像,数据处理速度快,有较好的实用价值.     

STM研究光盘材料结构转变前后表面形貌的分形维数

采用ＳＴＭ在纳米尺度上对光盘材料结构转变前后表面微观形貌进行了研究，ＳＴＭ结合图象处理和傅利叶分析法可以较好地用于研究薄膜表面形貌的分形特征，用电子束蒸发制备的无定形态记录介质薄膜表面形貌在纳米尺度上呈现出分形特征，经加热晶化后介质薄膜发生结构转变，表面形貌的分形维数增加。     

中性盐雾加速腐蚀钢结构表面形貌分形维数表征

为研究中性盐雾加速腐蚀钢结构表面形貌分形维数,开展了七个批次的H型钢人工加速腐蚀试验,借助三维非接触式表面形貌仪对截取的锈蚀H型钢翼缘板进行了表面形貌扫描并获取了三维形貌坐标数据,采用盒宽变换法编程计算了锈蚀表面分形维数,并研究其随腐蚀龄期、质量损失率以及表面粗糙度的变化规律。结果表明:锈蚀钢板的表面形貌具有分形特征。腐蚀初期(龄期短于六个月)钢板表面曲线以及曲面的分形维数均随腐蚀龄期的延长而不断增大,且增大趋势不断减缓;当腐蚀龄期超过六个月后分形维数开始出现上下波动(减小—增大—减小)。锈蚀钢板横截面曲线分形维数呈一定的各向异性,轧制方向分形维数略大于板宽方向。试验拟合得到锈蚀钢板表面分形维数与腐蚀龄期、质量损失率以及表面粗糙度平均高度的相关关系,可用于中性盐雾腐蚀钢板的表面形貌表征。     

燃料电池用炭纤维纸前驱体的匀度表征与控制

探讨了湿法制备炭纤维纸过程中抄造条件对纸体匀度的影响,发现分散剂加入量过多和过少都会损害纸体的匀度;浆液停留时间的增加会造成纸体匀度变差.同时使用基于灰度共生矩阵的纹理分析方法详细讨论了炭纤维在浆液中的絮凝动力学,结果表明随着时间的增加絮凝体数目增多,体积变大;分析各个方向上纸体的纹理,发现浆液的波动和涡流也会造成纸体内部的纤维分布不均匀,从而使得纸体面内不均.     

Synthesis of amorphous carbon fiber from a new organosilicon precursor

Synthesis of amorphous carbon fiber with atomic scale dispersed silicon was investigated. An organosilicon precursor (MSP), which was developed as heat resistant plastics in recent years, was used as a precursor. Temperature control during the melt-spinning was important in order to tailor precursor fibers having thin diameters. For the fiber curing, -ray irradiation previous to pyrolysis in an O₂ atmosphere was available. The effect of irradiation on the MSP fiber was investigated with mass change, FT-IR and SEM observation after pyrolysis. During the irradiation, oxygen was introduced in the fiber in proportion to the total dose, but the irradiation curing formed microscopic defects on the fiber surfaces at the same time which limited the resultant fiber strength.     

Fractal characterization of the fracture surface of a high-strength low-alloy steel

The fractal dimension of fracture surfaces of a high-strength low-alloy steel (ASTM A710) has been measured using different ruler lengths. The fractal dimension increases with increasing impact toughness, E, and can be expressed by the quantitative relationship, E=E0e25D, where E0=1.9 J representing the impact toughness in Euclidean space, and D is the fractal dimensional increment, defined by D=DS–2=DL–1 and DS and DL are respectively, the surface and linear fractal dimensions. © 1998 Kluwer Academic Publishers     

表面氧化处理对碳纤维及其水泥石性能的影响

碳纤维与水泥石界面的粘接状况是影响碳纤维水泥石材料性能的关键因素之一，为此，通过测试碳纤维的表面浸润性以及碳纤维水泥石的力学性能，研究了经过NaClO氧化处理后，碳纤维表面性能以及碳纤维与水泥石界面粘结性能的变化．研究结果表明：碳纤维的氧化处理可以提高其表面对水的浸润性，改善碳纤维与水泥石的粘结界面，提高碳纤维水泥石的压敏特性。     

聚丙烯腈原丝离线循环水洗工艺

通过设计新型自动控制水洗机,将筒管离线循环水洗技术应用到碳纤维用聚丙烯腈原丝水洗工艺中.降低了聚丙烯晴原丝中残留的DMSO(二甲基亚砜)溶剂量,减弱了其在原丝的拉伸、预氧化处理等过程造成的碳纤维结构缺陷、强度降低等不利影响.实验证明新方法明显提高了水洗效果,能够快速有效的降低原丝中DMSO残留量,并大大节约了用水量.     

碳纤维蜂窝复合材料加工表面质量影响研究

为研究碳纤维蜂窝复合材料切削过程中切削宽度和切削方向对表面质量的影响,本文开展了高速切削碳纤维蜂窝实验,分析了切削过程中切削力的变化特征,获得了切削宽度和切削方向对切削力的影响规律。同时,观测了碳蜂窝典型表面缺陷形貌,分析了不同切削宽度和切削方向下表面缺陷的分布规律。进一步以蜂窝壁损伤面积占比作为表面质量的评价方法,定量研究了切削宽度和切削方向对于碳蜂窝表面质量的影响。实验结果表明：在碳纤维蜂窝复合材料加工过程中,减小切削宽度和改变切削方向可有效降低加工损伤。切削力随着切削宽度的增大呈现出增大的趋势;毛刺、撕裂、孔壁破损以及孔壁开胶等损伤现象也随着切削宽度的增大而增加。此外,碳纤维蜂窝复合材料的表面质量还与切削方向有关,相较于沿双层孔壁方向切削,当切削宽度分别为5、10及15 mm时,沿垂直于双层孔壁方向切削的损伤分别减小了22.5%、13.4%和8.7%。     

聚丙烯腈基碳纤维电化学改性机理研究

以NH4HCO3为电解质对碳纤维和石墨纤维进行电化学改性处理,通过SEM、WAXD、XPS对比分析了电化学改性对碳纤维和石墨纤维表面及本体结构的影响.结果表明电化学处理使碳纤维表面破坏严重,轴向沟槽消失,呈现出粗糙不平的表面,石墨纤维表面的轴向沟槽加深.电化学处理后二者的本体结构没有改变.从纤维内部结构分析了碳纤维电化学改性机理,杂原子的存在使碳纤维表面更易氧化刻蚀.     

碳纤维电泳沉积碳纳米管对界面性能的影响

采用碳纳米管电泳沉积到碳纤维表面,达到改性碳纤维复合材料界面性能的目的.将羧基化的碳纳米管在十六烷基三甲基溴化铵的分散作用下制备成不同浓度的水溶液,在电场作用下,将碳纳米管电泳沉积到碳纤维表面.通过扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱以及动态接触角对处理前后的碳纤维的表面形貌、表面元素及浸润性进行表征.研究结果表明,经过电泳沉积碳纳米管后,碳纤维的表面粗糙度、表面极性官能团含量及表面能都有较大提高,纤维的浸润性得到提高.对复合材料的界面性能分析表明,复合材料的界面性能在经过处理后有很大提高,当碳纳米管的质量浓度为0.1%,界面剪切强度提高了72.93%.