高导热沥青基碳纤维制备过程中的结构演变与性能研究

发布时间：2024-04-21 08:28

　　高导热中间相沥青基石墨纤维(MPGF)是许多重要领域的热管理部件所需的关键材料,具有重要的应用价值。中间相沥青(MP)的物化性质、纺丝工艺参数(纺丝孔形状、纺丝压力及温度等)对纤维的结构有着重要的影响。在后续的处理工艺中,纤维原丝经适度的预氧化、碳化及石墨化处理,才能得到性能较为优良的MPGF。本文以实验室自制的两种中间相沥青MP-1、MP-2为原料,探索纺丝沥青、纺丝压力及不熔化处理终温对MPGF结构与传导性能的影响。并以MP-2为原料,通过不同纺丝孔(圆型、带型以及Y型)制备多组纤维,对MPGF热导率与其直径、横截面结构以及微晶尺寸之间的关系进行探讨。选取Y型纺丝孔所得热处理后结构及传导性能较为优良的纤维作为研究对象,改变纤维原丝以及预氧丝中可溶组分的含量,探索纤维在制备过程中结构的发展规律以及可溶组分在该过程中起到的作用。主要的研究结果如下:(1)两种沥青均以H和C为主要成分(二者含量之和大于98%),相比于MP-1,MP-2的C和H含量更多,具有更大的H/C值。且MP-2的芳香性更大,芳香分子堆叠的更加致密且含有更多的侧链或环烷结构。(2)纺丝压力为0.04 MPa时,MP-2...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２熔融纺丝示意图Ｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｐｉｎｎｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??

丝孔时会受到孔??壁的挤压和剪切作用，从而进行择优取向，并发生弹性形变储存能量，流出喷丝孔后??剪切力消失，分子有释放弹性能使弹性形变恢复的趋势，在出口处发生挤出胀大现象??形成膨化区，且随着纺丝温度的提高，分子流动性增加，进行相同牵伸的熔体没有足??够的时间释放储存的弹性能，出....

图１－３中间相沥青基纤维横截面结构的扫描电镜照片（ａ）微畴单元和环形畴（芯部）（ｂ）微畴??单元和线形畴（外部）【４９］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?ＳＥＭ?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ?ｓｋｉｎ?ａｒｅａ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｍｅｓｏｐｈａｓｅ?ｐｉｔｃｈ－ｂａｓｅｄ?ｆｉｂｅｒｓ．??（ａ）Ｍｉｃｒｏｄｏｍａｉｎ?ｕｎｉｔ?ａｎｄ?ｌｏｏｐ?ｓｈａｐｅｄ?ｄｏｍａｉｎ?（ｃｏｒｅ?ｒｅｇｉｏｎ），?（ｂ）?Ｍｉｃｒｏｄｏｍａｉｎ?ｕｎｉｔ?ａｎｄ?ｌｉｎｅ?

?第一章绪论???将之定义为畴，而且观察到了组成这些区域的较小单元（如图１－３中的箭头所指），??并将该单元定义为微畴，即上面提到的微畴，微畴与微畴之间会发生连接，进而形成??较大的环形或线性畴。他们将中间相沥青基碳纤维横截面中的畴单元的形状分为三种??典型形状，分别是线性、弯曲....

图１－４畴单元典型形态示意图［４９］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｐｉｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｈａｐｅｄ?ｄｏｍａｉｎｓ??

?北京化工大学硕士学位论文???．Ｄｉｒｃｃ霉ｉｏｎ?ｏｆ?ｓｈｎｎｋＡｇｅ??＋?蜂??Ｓｈ〇？ｔ?ｌｉｋｅ?ｋｉＵ??图１－４畴单元典型形态示意图［４９］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｐｉｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｈａｐｅｄ?ｄｏｍａｉｎｓ??Ｙｏ....

图１－５中间相沥青基纤维横截面结构的来源及发展ｔ５２］??－－

?第一章绪论???漏奉ｆｆｉｌ＿紙＾??１ＳＩ．Ｌ?１?ｉｌｉｌｌｌ?Ｈｉ?ｉ??ｉｌｌｌｌｉ?；?ｌｉｉｌ?＾?＃％＃％??，０ｆＷＣ?ｐ，?，ｆｌｎ（ｐｃ?？ＯＭＣ＇?＿?，，１??Ｐｌ?ｉｏｍｒｃ?ＩＷＣ?Ｉ?ＰＭＯＯＯ．Ｃ??＿?丄?ｍＺ，??２４００Ｃ?（Ｒａｄｉａｌ）....

本文编号：3960645