AR中间相沥青纺丝性能研究

刘建波 ， 陈 龙

(1.山西机电职业技术学院 ， 山西 长治 046000 ; 2.北京科技大学 材料科学与工程学院 ， 北京 100083)



AR中间相沥青纺丝性能研究

刘建波1， 陈 龙2

(1.山西机电职业技术学院 ， 山西 长治 046000 ; 2.北京科技大学 材料科学与工程学院 ， 北京 100083)

以AR中间相沥青为原料，采用元素分析与红外分析手段，研究了沥青原料的结构和组成，通过热台偏光显微镜观察和分析其流动特性。采用氮压式单孔纺丝机进行熔融纺丝，制备中间相沥青纤维，研究了中间相沥青的可纺性及纺丝工艺对于中间相沥青纤维性能的影响。结果表明，在纺丝温度350 ℃、纺丝压力0.016 MPa与收丝速度220 m/min条件下纺丝得到性能优良的沥青纤维，纺丝连续性好，可连续纺丝约5 min。经290 ℃不熔化处理和1 000 ℃碳化后，得到碳纤维拉伸强度1.45 GPa、弹性模量120 GPa。

中间相沥青 ； 沥青纤维 ； 可纺性

0 前言

1 实验部分

1.1 原料

本次实验采用萘基AR中间相沥青，其软化点为251 ℃，中间相含量为100%。

1.2 熔融纺丝

采用气压式熔融纺丝装置(自制)纺制(如图1所示)中间相沥青纤维。纺丝工艺：纺丝温度340～360 ℃，纺丝压力0.01～0. 022 MPa，收丝速度120～330 r/min。

图1 中间相沥青纤维纺丝装置

1.3 沥青纤维的不熔化和碳化处理

采用管式石英氧化炉(实验室自制)对中间相沥青纤维进行不熔化处理，利用空气作为氧化介质。控制不熔化温度为290 ℃，升温速度为2 ℃/min，恒温15 min。利用管式碳化炉(北京电炉厂)对不熔化纤维在1 000 ℃氮气保护下进行30 min碳化处理。以此得到中间相沥青基碳纤维。

经调研发现，国内各省市区的标准化技术机构名称纷繁不一，有的称“标准化研究院（所）”或“标准研究院（所）”，有的称“标准技术研究院”，有的仍然与“质量技术监督”紧密结合，而地市级的标准化研究机构的名称就更不尽一致了。……