預氧化聚丙烯腈（PAN）纖維制造的碳／碳復合材料

作者：T．L．迪哈米,范宇

摘要：采用不同表面宮能團的預氧化聚丙烯腈（PAN）纖維作為增強體，以酚醛樹脂和煤瀝青分別為基體材料制成的碳／碳復合材料已經開發出來了。樹脂基復合材料的熱解行為表現為：橫截面收縮以及分別為18－24％和32－40％的重量損失，這取決于預氧化PAN纖維表面所含表面宮能團的數量。經1000℃熱處理，樹脂基復合材料的彈性強度和彈性模量分別在11．0－30MPa和30－50GPa范圍內，而煤瀝青基復合材料則在35－55MPa和30－50GPa范圍內。經過石墨化（2700℃）處理后，樹脂基復合材料的機械性能改變不大（復合物變脆），但煤瀝青基復合材料的弱性強度則增加了4－6倍（200－250MPa），彈性模量增加2－3倍（100－120PGa）。因此，可利用預氧化PAN纖維作增強體來制備碳／碳復合材料，且與商業級碳纖維增強的碳／碳復合材料具有大致相同的機械性能（T－300，日本東麗制）。

關鍵詞：預氧化聚丙烯腈纖維復合材料碳/碳復合材料PAN纖維瀝青樹脂顯微結構

分類號： TQ127.11[化學工程—無機化工]TQ342.31[化學工程—化纖工業]