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1、碳纖維的機(jī)械性能是由其結(jié)構(gòu)決定的。目前,碳纖維的強(qiáng)度和模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其理論值。因此,認(rèn)清高性能碳纖維的結(jié)構(gòu)特征,掌握碳纖維結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響機(jī)理,對(duì)提高碳纖維的性能具有重要的指導(dǎo)意義。 本論文利用X射線衍射(XRD)、拉曼光譜(Raman)、元素分析、掃描電鏡(SEM)等表征手段,分別從聚集態(tài)結(jié)構(gòu),化學(xué)結(jié)構(gòu)和形貌三個(gè)方面對(duì)幾種高性能PAN’基碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,揭示了不同性能碳纖維微觀結(jié)構(gòu)的差異,并初步討論了微觀結(jié)構(gòu)對(duì)碳纖維
2、機(jī)械性能的影響機(jī)理。最后,對(duì)國(guó)產(chǎn)碳纖維的機(jī)械性能進(jìn)行了預(yù)測(cè)及驗(yàn)證。研究結(jié)果表明: 1.高強(qiáng)系列碳纖維晶面間距相對(duì)較大,高強(qiáng)高模系列碳纖維晶面間距相對(duì)較?。桓邚?qiáng)系列碳纖維晶粒尺寸相對(duì)較小,高強(qiáng)高模系列晶粒尺寸相對(duì)較大;高強(qiáng)低模碳纖維取向度最低,高強(qiáng)中模碳纖維居中,高強(qiáng)高模碳纖維最高。 2.碳纖維的石墨碳含量越高,其模量越高。取向度越高,碳纖維模量越高。晶粒尺寸在比較小時(shí)對(duì)碳纖維模量影響不明顯,增大到一定程度后,隨著尺寸的增
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