大丝束聚丙烯腈基预氧丝炭化研究

摘要

采用正交实验法研究了炭化温度、炭化时间、升温速率等因素对两种聚丙烯腈基预氧丝炭化产物结构和性能的影响.结果表明,进口东邦48 K大丝束聚丙烯腈基预氧丝环化程度优于国产吉林6 K小丝束聚丙烯腈基预氧丝,在炭化温度950℃,升温速率4℃/min,保温时间10 min条件下,炭化可取得最佳性能,炭化产物纤维拉伸强度达2.96 GPa,而国产吉林6 K小丝束在炭化温度1 100℃,升温速率4℃/min,保温时间5 min条件下炭化产物性能最佳,产物炭纤维拉伸强度近3.80 GPa.伴随两种预氧丝炭化过程,纤维颜色加深,表面缺陷减少,拉伸断裂模式均由假塑性向脆性过渡,为复合材料低成本开发中预氧丝坯体制备与炭化工艺提供了参考依据.