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碳纤维中碳层面的积层结构解析

已有 2261 次阅读 2013-10-11 12:13 |系统分类:论文交流|关键词:碳纤维| 碳纤维

Carbon layer structures of carbon fibers during graphitization.pdf

碳纤维具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐高温等一系列优异的性能特点,已成为航空航天、建筑补强、深海油田、轻型高档汽车、风力发电、医疗器具及高级体育用品等领域不可或缺的新型材料

。碳纤维的含碳量高达90%以上,其晶态结构主要由大量六角碳网面的积层簇沿纤维轴向择优取向构成。国内外学者采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman spectrum)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对碳纤维的晶态结构开展了大量的研究工作,但大多数仅限于得到层间距、平均微晶尺寸、石墨化度、表面形态、晶格条纹等较宏观的结构参数,缺乏对六角碳网面结构的等微细观结构信息的准确把握。

X射线衍射学中的Patterson函数是对炭材料中的碳网面积层分布状态进行精细解析的有效手段。1954年,Hirsch报道了通过碳(002)衍射线的傅立叶变换得到Patterson函数、并进而解析炭材料中碳网面结构的方法,并揭示了煤中的不同碳层厚度存在比例、平均积层数等定量结构参数随热处理温度的变化规律。近年来,藤本宏之对炭材料中碳层片的积层分布解析进行了进一步研究,并应用于中间相炭微球结构的研究中。

作者可通过对碳纤维中碳(002)衍射线进行傅立叶变换、Patterson函数解析得到了碳纤维中碳层片的积层分布、积层平均数、碳层间距、碳网面尺寸及其分布等参数。可参考以下关于碳纤维的研究文章:http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10853-011-6118-z#page-1

该方法可用于各种炭材料如煤、活性炭、石墨等的精细结构解析,欢迎有兴趣的同仁进行各种形式的合作研究。Email: wgp@sxicc.ac.cn.



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