用Raman光譜研究碳纖維經(jīng)不同溫度熱處理后其皮芯結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著熱處理溫度的提高，碳纖維表面和內(nèi)部的Raman光譜具有相似的變化趨勢(shì)。同時(shí)，表征碳纖維表面和內(nèi)部石墨化程,度的R1與R0，值均越來(lái)越小，且R值減小得更快，說(shuō)明碳纖維的石墨化程度越來(lái)越高，并且表面的石墨化程度提高的更快，這是因?yàn)樘祭w維表面和內(nèi)部的碳有著不同的石墨化物性。前者接近于軟碳，易于石墨化；后者接近于硬碳，難于石墨化，可能是樹(shù)脂碳。文章提出并采用皮芯結(jié)構(gòu)因子。來(lái)表征了碳纖維的皮芯結(jié)構(gòu)程度。當(dāng)R。等于1時(shí)，碳纖維是完全均質(zhì)的。隨著熱處理溫度的升高，碳纖維的R。趨向于零，說(shuō)明其皮芯結(jié)構(gòu)越來(lái)越嚴(yán)重。碳纖維的皮芯結(jié)構(gòu)加重是最終導(dǎo)致其抗拉強(qiáng)度不斷降低的原因之一．

       PAN基碳纖維具有高強(qiáng)、高模、輕質(zhì)、耐腐蝕等一系列的優(yōu)異性能，因此廣泛應(yīng)用于航天航空等軍事領(lǐng)域和民用工業(yè)，是典型的軍民兩用新材料。碳纖維的皮芯結(jié)構(gòu)始于預(yù)氧化過(guò)程中，后經(jīng)炭化皮芯結(jié)構(gòu)先是變得嚴(yán)重而后又減弱，但皮芯結(jié)構(gòu)仍然保留在纖維中，這方面已有人做過(guò)大量的工作，研究了碳纖維的預(yù)氧化及碳化后其皮芯結(jié)構(gòu)的變化和對(duì)碳纖維力學(xué)性能的影響，而對(duì)于高溫石墨化后碳纖維的皮芯結(jié)構(gòu)的變化及其對(duì)力學(xué)性能的影響的研究則相對(duì)較少。

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