PAN基碳纤维的微观结构与力学性能相关性分析

摘要：

采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、小角X射线散射仪对三种聚丙烯腈(PAN)基碳纤维T300,T700S,和T800H的结构进行表征,获得几种微观结构信息,包括表面沟槽形貌和拉断断口形貌反映出的前驱体原丝的原纤结构、石墨微晶尺寸及取向程度、微孔尺寸等.结果表明,碳纤维的力学性能不是由某一种微观结构决定的,而是所有微观结构特征的综合表现.T300是三种碳纤维中力学性能最低的,它的这几种微观结构特征参数都较差；T700S比T300的直径略小,但因结构更致密,缺陷更少,所以拉伸强度、断裂伸长率和密度远远高于T300；虽然T800H的原纤结构不如T700S均匀致密,但在单丝直径、剪断断口形貌、石墨微晶取向度和微孔尺寸上优于T700S,因此拉伸强度、拉伸模量和密度更高；但其石墨微晶轴向尺寸较大,造成塑性下降,因此断裂伸长率略小于T700S.

关键词：碳纤维、微观结构、力学性能

所属期刊栏目：33

分类号：TB321(工程材料学)

资助基金：国家"973"项目基金2011CB605601;山东省自然科学基金ZR2010BQ032

在线出版日期：2013-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：78-85