Microstructural evolution of polyacrylonitrile fibers during industry-mimicking continuous stabilization

聚丙烯腈 小角X射线散射 材料科学 纤维 熔融纺丝 脱氢 复合材料 无定形固体 热稳定性 相(物质) 纺纱 化学工程 散射 聚合物 结晶学 化学 光学 有机化学 催化作用 工程类 物理
作者
Jung‐Eun Lee,Yang Ki Chae,Dong Je Lee,Jiho Choi,Han Gi Chae,Tae‐Hwan Kim,Sungho Lee
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:195: 165-173 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.04.009
摘要

The industry-mimicking continuous stabilization of polyacrylonitrile (PAN) fibers was conducted in the temperature range of 180–270 °C to investigate microstructural evolutions of the fibers with comprehensive analysis at various intermediate stages. The chemical reactions during stabilization induce elongational stress along the fiber axis. In the low-temperature regime (below 240 °C), the cyclization reaction primarily occurs in the amorphous phase of the PAN structure, which possesses low thermal stability. The further stabilization including dehydrogenation and oxidation occurs actively even in the crystalline phase beyond 240 °C. The small-angle X-ray scattering (SAXS) observation confirms that the stabilized PAN fibers have two kinds of microvoids: Major large microvoids with a diameter and a length of ∼6 and ∼17 nm, respectively, located between the microfibrils are formed during the spinning of precursors by the solvent-nonsolvent exchange, and small microvoids with a diameter and a length of ∼1 and ∼2 nm, respectively, which are presumably located at the ends of molecules, are generated by gas evolution from inside the fibers during stabilization. We believe that the integrated studies on stabilization with physical and chemical structural evolution of the microvoids provide significant information for industrial manufacturing of high-performance carbon fibers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
刘文辉完成签到,获得积分10
1秒前
suzhenyue完成签到,获得积分0
1秒前
若琦2026发布了新的文献求助10
1秒前
安详语琴完成签到,获得积分10
2秒前
繁花发布了新的文献求助10
2秒前
阿泽完成签到,获得积分10
3秒前
yxcc完成签到,获得积分10
4秒前
month发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
XING发布了新的文献求助10
4秒前
000000完成签到,获得积分10
5秒前
无花果应助Jodie采纳,获得10
5秒前
5秒前
Chen发布了新的文献求助10
6秒前
susu完成签到,获得积分10
6秒前
桐桐应助hunfer采纳,获得10
7秒前
Sally完成签到,获得积分10
7秒前
乐乐应助lucky采纳,获得10
8秒前
胡海龙完成签到,获得积分10
8秒前
11完成签到,获得积分10
9秒前
852应助悟空最可爱采纳,获得10
9秒前
JRoon完成签到,获得积分10
9秒前
gtgyh完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助研友_842M4n采纳,获得10
9秒前
脑洞疼应助QWQ采纳,获得10
10秒前
问天发布了新的文献求助10
10秒前
susu发布了新的文献求助10
10秒前
侯笑笑发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
month完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
万能图书馆应助BigTong采纳,获得10
12秒前
12秒前
科研通AI6.2应助1234采纳,获得10
12秒前
12秒前
小周睡不饱完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7133984
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8783509
关于积分的说明 18568271
捐赠科研通 6718750
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3153235
关于科研通互助平台的介绍 2278331
邀请新用户注册赠送积分活动 2127554