(1).碳纖維原料在煅燒過程中是如何發(fā)生體積收縮的?所有碳纖維原料在煅燒過程中都會逐漸發(fā)生體積收縮,這是伴隨著炭質(zhì)原料所含揮發(fā)分的排出以及熱解縮聚反應(yīng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化,
使碳纖維原料塊體致密化而引起的,從而有效地提高了碳纖維原料的真密度和機(jī)械強(qiáng)度。對于延遲焦來說,700℃以前,由于發(fā)生劇烈的熱解縮聚反應(yīng),其體積收縮較大;700~1000℃溫區(qū)內(nèi),延遲焦的體積收縮速率有所減緩;1000℃以后,焦炭進(jìn)行結(jié)構(gòu)收縮并產(chǎn)生許多微裂紋,這些裂紋直接導(dǎo)致煅燒炭質(zhì)原料產(chǎn)生破碎現(xiàn)象。即使煅燒溫度升至1200~1300℃,這種體積收縮(致密化)仍在繼續(xù)進(jìn)行。碳纖維原料揮發(fā)分含量大并在煅燒時排出量多,則其收縮程度越大,煅后延遲焦和無煙煤的體積收縮在20%~30%范圍內(nèi)。
(2).煅燒過程中碳纖維原料的真密度是如何變化的?碳纖維原料在煅燒過程中真密度的變化與煅燒溫度呈線性關(guān)系,即隨其煅燒溫度上升而增大。各種碳纖維原料煅燒后的真密度都有較大幅度的提高,例如石油焦的真密度從煅燒前的1.36~1.62g/cm3提高到煅后的2.04~2.12g/cm3,增加幅度高達(dá)40%以上。碳纖維原料在煅燒過程中真密度的提高,主要是由于其在高溫下不斷逸出揮發(fā)分并同時發(fā)生熱解縮聚反應(yīng),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)重排和體積收縮的結(jié)果。一般來說,在同樣煅燒溫度下,煅后碳纖維原料的真密度越大,則這種碳纖維原料越容易石墨化。
本文標(biāo)簽: 碳纖維原料,煅燒,體積收縮,炭質(zhì)原料,熱解縮聚反應(yīng)