『文献』电子束照射聚丙烯腈纤维缩短了常规热处理的稳定机理_复合材料_电子

『文献』电子束照射聚丙烯腈纤维缩短了常规热处理的稳定机理

文章题目：Comprehensive stabilization mechanism of electron-beam irradiated polyacrylonitrile fibers to shorten the conventional thermal treatment

文章来源：Scientific Reports | 6:27330 | DOI: 10.1038/srep27330

研究团队：韩国科学技术学院先进复合材料研究所碳材料研究中心Sejoon Park等人

研究内容

该团队在热稳定之前将电子束照射在聚丙烯腈（PAN）纤维上，与传统的热稳定化工艺相比，电子束辐射有效地将热稳定化过程缩短了四分之一。同时关于电子束辐照对热稳定性的缩短进行了全面的研究。

通过电子束照射在PAN纤维中产生各种链自由基，并且存在相对长的持续时间，如通过电子自旋共振谱所观察到的。随后，这些自由基在存储或在氧气存在下加热，逐渐氧化成过氧自由基。通过在低温范围内（100-130℃）作为分子间交联和部分芳构化点以及在下一个温度范围（> 130-140℃）中作为连续环化反应的早期起始晶种，实现了热稳定的有效捷径。

最后，即使在低照射剂量（200kGy）下，然后进行短时热处理（230℃下30分钟），PAN纤维也得到了充分的稳定化，从而分别制得了碳化后抗拉强度和模量分别为2.3GPa和216GPa的碳纤维。

图1 不同电子剂量照射的PAN纤维的照片