缺点： (1)粘胶中含有大量的H、O原子，所以碳化理论 收率仅55%，实际收率约20~30%； (2)粘胶基CF强度较低，性能平衡性差，弹性 系数较大。 优点： 瞬间耐烧蚀性能好，可用作火箭的内衬材料
缺点： (1) 粘胶中含有大量的H、O原子，所以碳化理论 收率仅55%，实际收率约20~30%； (2) 粘胶基CF强度较低，性能平衡性差，弹性 系数较大。 优点： 瞬间耐烧蚀性能好，可用作火箭的内衬材料
热处理过程： ①25-150°C,脱去粘胶纤维的物理吸附的水； ② 150-240°C,纤维素环的脱水（脱去化学吸附 的水)； ③240-400C,自由基反应， C-0铗及C-C 键断裂，放出H20、C0、C02等气体 ④ 400°C以上，进行芳香化，放出H2 在整个处理过程中，为使CF性能优良，产 率高，所以要求加热速度较慢，而且不同的 过程中，加热速度也不同
热处理过程： ① 25-150℃，脱去粘胶纤维的物理吸附的水； ② 150-240℃，纤维素环的脱水(脱去化学吸附 的水)； ③ 240-400℃，自由基反应，C—O键及C—C 键断裂，放出H2O、CO、CO2等气体 ④ 400℃以上，进行芳香化，放出H2 在整个处理过程中，为使CF性能优良，产 率高，所以要求加热速度较慢，而且不同的 过程中，加热速度也不同
(2) 以PAN为原丝制造CF 目前生产的高强、高模CF主要是用PAN纤维为 原料来制造的。 ■)基本工艺流程 CF制造过程中最主要环节： 原丝制备； 原丝予氧化； 予氧化丝碳化或进一步石墨化
（2） 以PAN为原丝制造CF ▪1) 基本工艺流程 ➢ CF制造过程中最主要环节： ▪ 原丝制备； ▪ 原丝予氧化； ▪ 予氧化丝碳化或进一步石墨化 目前生产的高强、高模CF主要是用PAN纤维为 原料来制造的
丙烯腈 纺丝 共聚单体 聚合 PAN 湿纺 PAN纤维 引发剂 干湿纺 预氧化 碳化 石墨化 空气介质 OF 惰性气氛 CF 惰性气氛 200-300℃ 1200-1500℃ 2000-3000℃ 数十至数百分钟 数分至数十分钟 数秒至数十秒 GrF CF系列产品 深加工 表面处理
聚合 PAN 纺丝 湿纺 干湿纺 PAN 纤维 预氧化 空气介质 200-300o C 数十至数百分钟 OF 碳化 惰性气氛 1200-1500 oC 数分至数十分钟 石墨化 惰性气氛 2000-3000 oC 数秒至数十秒 CF 丙烯腈 共聚单体 引发剂 表面处理 GrF CF 系列产品 深加工
■PAN原丝制备碳纤维的三个阶段： 一、 预氧化 CH- CH CN CN CN CH CH2 CH CH CH CH CH CH 热作用 CH2 CH. 氧化 CH2 CH2 +02 -H20 CH CN (a】 (b) 在200C-300C的氧化气氛中， 原丝受张力情况下进行
一、预氧化 ▪PAN原丝制备碳纤维的三个阶段： 在 200℃-300℃的氧化气氛中， 原丝受张力情况下进行