紡絲工藝的優(yōu)化

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瀝青碳纖維的結(jié)構(gòu)跟機(jī)能與瀝青纖維的結(jié)構(gòu)跟機(jī)能密切相干，瀝青纖維越細(xì)，碳纖維拉伸強(qiáng)度越高；纖維直徑的細(xì)度跟紡絲溫度、壓力、卷繞速度、牽伸比有關(guān)。為優(yōu)化紡絲溫度，特樹破了兩種方法：一是采取自制簡(jiǎn)易針入度-可紡性測(cè)定儀，正確測(cè)出瀝青的軟化點(diǎn)跟拉絲機(jī)能；二是采取熱臺(tái)偏光顯微鏡察看可紡瀝青熱狀況下的流變機(jī)能，通過所獲瀝青流變機(jī)能的若干信息決定的紡絲溫度。
  在370℃溫度下，瀝青流念頭能，采取此溫度進(jìn)行紡絲，可獲得直徑細(xì)而均勻的瀝青纖維。紡絲壓力、卷繞速度、牽伸比經(jīng)單孔紡絲機(jī)擇優(yōu)選出前提。例如，咱們經(jīng)上述方法選出通用級(jí)瀝青，紡絲溫度307℃，壓力0.35MP
　　A、卷繞速度731m·min，牽伸比707時(shí)，獲得纖維直徑為9.4μm，碳絲直徑為8.9μm，碳絲拉伸強(qiáng)度為1032MPa的制品；選用旁邊相含量為99.9%、軟化點(diǎn)為280℃的旁邊相瀝青，在優(yōu)化的紡絲溫度為380℃，卷繞速度600m·min，牽伸比為1399時(shí)，獲得直徑為12.3μm的瀝青纖維，經(jīng)熱處理后制備出直徑為10.4μ
　　M、強(qiáng)度3.4GP
　　A、模量898GP
　　A、斷裂伸長(zhǎng)0.38%、纖維橫斷面結(jié)構(gòu)為洋蔥皮及洋蔥皮一輻射混淆型結(jié)構(gòu)。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。
  另外還發(fā)明，高溫低壓紡制的瀝青纖維碳化后常為洋蔥皮結(jié)構(gòu)，低溫高壓紡制的瀝青纖維碳化后易獲噴射狀結(jié)構(gòu)，碳纖維的拉伸強(qiáng)度前者大于后者。碳纖維管具有強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)、耐腐蝕，質(zhì)量輕、低密度等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于風(fēng)箏、航空模型飛機(jī)、燈用支架、PC設(shè)備轉(zhuǎn)軸、蝕刻機(jī)、醫(yī)療器械、體育器材等機(jī)械設(shè)備。尺寸穩(wěn)定、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熱膨脹系數(shù)小、自潤(rùn)滑和吸能抗震等一系列優(yōu)異性能。并具有高比模、耐疲勞、抗蠕變、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等。這些結(jié)果有力地說明纖維斷面的結(jié)構(gòu)除取決于噴絲板結(jié)構(gòu)外，還能利用紡絲工藝前提進(jìn)行調(diào)控。

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