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免引入金屬離子
為獲得高分子量的PAN共聚物，有人開發(fā)了溶劑一水懸浮聚正當(dāng)。在這種方法中用溶劑跟水的混淆物作為聚合反應(yīng)的介質(zhì)，可能用偶(AIBN)作為引發(fā)劑，日本三菱人造絲公司1985年申請了溶劑一水懸浮聚合的專利等研究發(fā)明進(jìn)步聚合液中水的含量有利于聚合物分子量的進(jìn)步，因?yàn)樗逆溵D(zhuǎn)移系數(shù)小。
懸浮聚正當(dāng)特別適合制備機(jī)能優(yōu)良的碳纖維用PAN原絲。
碳纖維制品廠家由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。這種方法聚合轉(zhuǎn)化率高，聚合時(shí)光短，得到的PAN聚合物分子量高，而且分子缺點(diǎn)少，牢固化環(huán)化初始溫度低。聚合溫度、pH值、增加劑用量、反應(yīng)物(包含引發(fā)劑的濃度)、攪拌強(qiáng)度跟反應(yīng)液的停留時(shí)光均可調(diào)節(jié)聚合物分子量。
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碳纖維的缺點(diǎn)重要來源于原絲、牢固化、碳化工藝，其中原絲的缺點(diǎn)有很大一局部來源于聚合原料的金屬雜質(zhì)，金屬雜質(zhì)對CF力學(xué)機(jī)能有顯著影響。因此在聚合時(shí)聚合單體要精餾、過濾，采取高純水、高純?nèi)軇?，引發(fā)劑要不含金屬離子，設(shè)備防腐，避免引入金屬離子。
聚合物的機(jī)能對碳纖維力學(xué)機(jī)能有很大影響，尤其是分子量對終極碳纖維的拉伸強(qiáng)度、模量有影響很大，日本三菱人造絲公司在1988年申請的專利中提到，選用絕對分子品質(zhì)大于即是50X10 4的PAN共聚物可制備拉伸強(qiáng)度達(dá)到6.13GPa的碳纖維。
碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維制品在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬強(qiáng)度的12倍。
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