激光辐照碳纤维石墨化的径向均匀性

作者：黄灿; 杨卫民; 程礼盛; 高晓东; 谭晶^*

来源：材料热处理学报, 2019, 40(10): 166-180.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0207

• PAN基碳纤维
• 高斯移动热源
• 有限元分析
• 温度分布
• 石墨化均匀性

基于激光石墨化技术对PAN基碳纤维的作用特点,采用有限元法,构建高斯移动热源模型,求解激光辐照移动碳纤维丝束在石墨化反应体系中的温度分布,以分析激光对碳纤维石墨化作用的径向非均匀性规律。结果表明,碳纤维丝束横截面内的温度分布主要取决于激光功率、光斑直径和走丝速度,增大激光功率、减小光斑直径和走丝速度,都能提高碳纤维温度。采用单侧激光加热时,丝束截面内存在较大的温差,而采用两个互为180°激光器同时照射时,温度分布差异减小,碳纤维石墨化程度在截面内分布更为均匀。

• 单位
  机电工程学院; 北京化工大学