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高性能碳纤维内部结构的同步辐射小角X散射的研究

批准号：
10979006
项目类别：
联合基金项目
资助金额：
220.0 万元
负责人：
徐坚
依托单位：
中国科学院化学研究所
学科分类：
上海光源
结题年份：
2013
批准年份：
2009
项目状态：
已结题
项目参与者：
刘芬、朱才镇、杨京法、李秀宏、边风刚、朱波、于美杰
关键词：
碳纤维微缺陷同步辐射小角X射线散射

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
本研究项目将采用上海光源的同步辐射小角X射线散射站为工作平台，利用小角X射线散射技术研究与表征聚丙烯腈纤维及碳纤维的内部结构，建立表征纤维内部结构的方法。并以此为基础，系统研究在不同外场作用下碳纤维制备过程中纤维的结构，包括纤维成型过程中多个参数与条件的控制，以揭示纤维制造过程中各项参数对于纤维结构的影响与作用。充分应用同步辐射高强度、快速的特点，开展碳纤维制备过程中原位、实时的结构表征工作，以确定纤维预氧化、碳化过程中纤维内部结构、缺陷的演化过程与规律。本研究项目还将进行纤维破坏力学的在线研究，从微观的角度揭示纤维破坏过程的结构细节信息，以揭示纤维优越力学性能的根源。本研究项目是针对国家重要战略资源材料的应用性基础研究项目，将为碳纤维的制造与应用提供重要的指导性信息，同时也会推动相关的表征方法、工艺、以及材料物理研究的进步。
英文摘要
本研究项目以上海光源的同步辐射小角X 射线散射（SAXS）站为平台，研制了多套原位SAXS装置，建立了2D SAXS分析碳纤维内部结构的方法并编写了相应的分析软件。利用研制的装备和建立的分析方法研究了聚丙烯腈(PAN)纤维及碳纤维的内部结构、PAN基碳纤维预氧化、碳化过程中微结构的演化机理、碳纤维断裂过程中微孔的演化机理、典型碳纤维的结构-性能之间的相关性。揭示了纤维制造过程中各项参数对于纤维结构的影响与作用，还从微观的角度揭示了纤维破坏过程的结构细节，有助于深入理解碳纤维优越力学性能的根源。本项目建立的装备和方法还可以应用于其它多种材料的研究，如芳纶纤维、交联的聚四氟乙烯等。. 本项目的实施为碳纤维的制造与应用提供了重要的指导性信息，同时也推动了相关的表征方法、工艺、以及材料物理研究的进步。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
SAXS Studies on the Structure Behaviors of Crosslinked PTFE Irradiated by Gamma Ray
DOI： 10.1177/0967391111019004-529
发表时间： 2011-06
期刊： Polymers and Polymer Composites
影响因子： 2.1
作者： [Tian Feng;Tang Zhongfeng;Xu Hongjie;Wang Jie;W. Guozhong;Li Xiuhong]
通讯作者： Tian Feng;Tang Zhongfeng;Xu Hongjie;Wang Jie;W. Guozhong;Li Xiuhong
A small-angle X-ray scattering study and molecular dynamics simulation of microvoid evolution during the tensile deformation of carbon fibers
碳纤维拉伸变形过程中微孔演化的小角X射线散射研究和分子动力学模拟
DOI： 10.1016/j.carbon.2011.08.040
发表时间： 2012-01-01
期刊： CARBON
影响因子： 10.9
作者： [Zhu, Caizhen, Liu, Xiaofang, Xu, Jian]
通讯作者： Xu, Jian
取向体系的二维小角X射线散射分析理论研究进展
DOI： --
发表时间： 2013
期刊： 高分子通报
影响因子： --
作者： [朱才镇, 刘小芳, 马敬红, 刘剑洪, 赵宁, 徐坚]
通讯作者： 徐坚
同步辐射SAXS原位在线检测纤维微结构系统的研究
DOI： --
发表时间： 2012
期刊： 功能材料
影响因子： --
作者： [高学平, 朱波, 于宽]
通讯作者： 于宽
共 8 条
    增材制造(3D打印)用新一代高分子材料制备及其加工的基础问题研究
    • 批准号：
      51733008
    • 项目类别：
      重点项目
    • 资助金额：
      306.0万元
    • 批准年份：
      2017
    • 负责人：
      徐坚
    • 依托单位：
      中国科学院化学研究所
    微结构光学表面纳米减反射膜的制备与功能化研究
    • 批准号：
      51673203
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      63.0万元
    • 批准年份：
      2016
    • 负责人：
      徐坚
    • 依托单位：
      中国科学院化学研究所
    具有“水下超疏水”功能表面的结构、组成综合设计以及防污性能研究
    • 批准号：
      21474117
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      90.0万元
    • 批准年份：
      2014
    • 负责人：
      徐坚
    • 依托单位：
      中国科学院化学研究所
    类粘附蛋白仿生大分子制备及其在材料表界面相互作用研究
    • 批准号：
      51173194
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      60.0万元
    • 批准年份：
      2011
    • 负责人：
      徐坚
    • 依托单位：
      中国科学院化学研究所
    国内基金
    海外基金