炭纖維是與石墨結構類似但強度高、重量輕的纖維材料，兼具耐高溫、導熱、導電等優良特性，廣泛套用於航空航天、汽車、體育用品等領域，受到社會廣泛關注。
本書深入淺出地闡述了炭纖維的主要結構特徵及其與力學性能的關係，從而明確了製備理想結構炭纖維的努力方向，即軸向高取向、斷面多亂層、整體均勻少缺陷（孔隙和皮芯結構）。以此為主線，分別闡述了聚丙烯腈、中間相瀝青和黏膠基炭纖維製備工藝過程中的科學問題和工程問題，本書編著目的在於能夠為有志於了解和從事炭纖維的領導、學者和科研生產人員提供一個通向炭纖維自由王國的橋樑。
基本介紹
- 書名：高性能炭纖維
- 作者：呂永根
- ISBN：978-7-122-25656-0
- 頁數：244
- 出版社：化學工業出版社
基本信息,目錄信息,
基本信息
高性能炭纖維
作者：呂永根 編著
叢書名：《新型炭材料》叢書
出版日期：2016年2月
書號：978-7-122-25656-0
開本：B5 710×1000 1/16
裝幀：平
版次：1版1次
頁數：244頁
目錄信息
第1章緒論1
1.1炭纖維的性質、定義及分類1
1.2炭纖維的套用3
1.3炭纖維的製備5
參考文獻5
第2章炭纖維的結構和性能7
2.1石墨的結構與性質7
2.2炭纖維的結構與力學性能模型8
2.2.1均勻應力模型9
2.2.2彈性解皺模型12
2.2.3均勻應變模型13
2.3炭纖維的結構性能表征13
2.3.1拉伸性能13
2.3.2炭纖維表面結構與性能18
2.3.3導熱導電性能24
2.3.4微晶參數26
2.3.5缺陷28
2.4炭纖維複合材料力學性能32
2.4.1彎曲性能測試方法32
2.4.2壓縮性能測試方法32
參考文獻33
第3章聚丙烯腈炭纖維35
3.1目前國內外發展水平35
3.1.1國外發展水平35
3.1.2國內發展水平38
3.2製備工藝及成本構成分析40
3.2.1製備工藝40
3.2.2成本構成42
3.3聚合43
3.3.1科學問題43
3.3.2工程問題49
3.4紡絲55
3.4.1科學問題55
3.4.2工程問題71
3.5不熔化81
3.5.1科學問題81
3.5.2工程問題104
3.6炭化過程107
3.6.1科學問題107
3.6.2工程問題113
3.7石墨化過程116
3.7.1纖維物理化學結構的轉變116
3.7.2石墨化工藝條件對纖維結構性能的影響121
3.7.3新的石墨化工藝研究125
3.8炭纖維表面性質及處理方法130
3.8.1炭纖維表面氧化131
3.8.2工程問題136
參考文獻137
第4章中間相瀝青基炭纖維143
4.1目前國內外發展水平143
4.1.1國外發展水平143
4.1.2國內發展水平147
4.2製備工藝概述147
4.3瀝青原料149
4.3.1煤焦油與石油渣油的純化與精製151
4.3.2各向同性瀝青的製備152
4.3.3中間相瀝青的製備156
4.4紡絲169
4.4.1連續牽伸法169
4.4.2噴吹法183
4.5不熔化185
4.5.1不熔化反應機理186
4.5.2不熔化反應對纖維結構性能的影響187
4.6炭化和石墨化192
4.6.1類石墨結構的形成與發展192
4.6.2疇結構與孔隙195
4.7瀝青基炭纖維的結構與性能197
4.7.1結構與拉伸性能的關係197
4.7.2結構與抗氧化性能的關係199
參考文獻200
第5章黏膠基炭纖維206
5.1目前國內外發展水平206
5.1.1國外發展水平206
5.1.2國內發展水平208
5.2製備工藝概述208
5.3黏膠纖維的製備208
5.3.1纖維素的製備209
5.3.2黏膠纖維的製備211
5.4黏膠炭纖維的製備222
5.4.1酸洗、水洗及催化劑浸漬222
5.4.2纖維素的裂解機理223
5.4.3黏膠纖維的前處理228
5.4.4炭化235
5.4.5石墨化236
5.4.6黏膠基炭纖維的結構237
5.5新型纖維素纖維製備工藝及炭化研究239
5.5.1Lyocell纖維240
5.5.2纖維素氨基甲酸酯纖維240
參考文獻242
