国产聚丙烯腈基炭纤维皮芯微区结构差异的拉曼光谱表征

作者：武帅; 刘云启; 葛毅成; 冉丽萍; 彭可; 易茂中

来源：中国有色金属学报, 2015, 25(08): 2131-2138.

DOI：10.19476/j.ysxb.1004.0609.2015.08.013

• 聚丙烯腈基炭纤维
• 拉曼光谱
• 皮芯结构
• 拉伸强度

采用激光拉曼光谱对国产聚丙烯腈(PAN)基T300-12K炭纤维ST300和CCF300的横截面和表面开展微区检测,利用Voigt函数拟合分峰,研究炭纤维表面和芯部微结构的差异,并与日本东丽PAN基T300-12K炭纤维进行对比。结果表明:与东丽T300炭纤维相比,国产炭纤维微晶结晶度较低。国产炭纤维ST300存在明显的芯部和表面的结构差异,表面有序而芯部无序;CCF300和T300炭纤维从表皮区域到芯部,微晶尺寸相对均匀。国产炭纤维CCF300的单丝拉伸强度和东丽T300的接近,分别为3.31和3.35GPa;而ST300的拉伸强度和断裂伸长率偏低,说明PAN基炭纤维芯部沿径向的不均匀性对其单丝拉伸强度和断裂伸长率有不利影响;炭纤维表面有序度高于芯部的,造成拉伸强度偏低;在3种炭纤维中无定形碳含量越低,其弹性模量越高。

• 单位
  粉末冶金国家重点实验室; 中南大学