研究内容
在碳纤维制造过程的每个阶段，纤维的工艺参数与结构转变之间的关系在开发高性能碳纤维方面发挥着至关重要的作用。
该团队使用田口方法和科学评估技术的组合来建立这些关系，用于热稳定的初始阶段。使用包含丙烯腈，甲基丙烯酸酯和衣康酸（AN / MA / IA）前驱体的体密度，环化指数和反应腈的分数来评估纤维中各种工艺参数组合的稳定化进程。
随着温度（从225到235℃）和时间（从12到24min）的增加，稳定化的进展程度得到改善，而随着纤维张力从（1600-2550 cN）增加，观察到相反的趋势。 根据光学显微镜，在235℃的温度下处理的纤维中可观察到径向非均质性，同时从前体纤维的表层到芯部的非均匀存在模量分布，其进一步转移到处理的纤维上，处理过的纤维的整体径向模量高于前驱体纤维。
图1. a）碳纤维制造过程的稳定阶段 b）稳定阶段放大Zone-1的视图
图2.工艺参数对a）密度的影响b）环化指数c）反应腈的百分比d）脱氢指数
图3.样品热流量和密度变化的比较
图4. a）腈基环化机理b）脱氢反应c）氧化（环化和脱氢）后结构
图5.样品的FTIR吸收光谱以及括号中显示的相应部分的反应腈
图6.不同（温度-时间-张力）样品的光学显微镜图像a）225-12-1600 b）225-18-2250 c）225-24-2550 d）230-12-2250 e）230-18-2550 f）230-24 -1600 g）235-12-2550 h）235-18-1600 i）235-24-2250， 红色圆圈突出了径向异质性
图7.沿纤维横截面的纳米压痕a）样品横截面模量的变化b）纤维横截面的测量位置c）样品压痕之前的纤维横截面d）样品压痕之后的纤维横截面
图8.纤维样品的断裂形态及其环化指数，皮芯和体密度a）前驱体b）225-12-1600 c）235-12-2550d）235-18- 1600 e）235-24-2250
