碳纤维热氧化行为及其机理

摘要

对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行热氧化处理,借助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱,拉曼光谱等手段表征了 PAN基碳纤维的热氧化行为,研究了其热氧化机理.结果表明:热氧化使PAN基碳纤维表面氧元素含量大幅升高,碳含量下降,氧以C-OH或C-O-C基团的形式吸附到表面、在550 ℃左右以C=O基团大量分解的形式腐蚀纤维,破坏纤维形貌;同时热氧化腐蚀纤维中的非石墨碳,使得有序的石墨结构向非石墨无序结构转变,破坏碳纤维的晶体结构.