粘流态转变。沥青应在粘流态下纺丝成形。·在粘流态的温度区间，应找出适当的纺丝温度。 若温度偏低，沥青的表面张力大，粘度大，沥青丝易于弹回，缩成球状。若温度偏高，沥青 粘度过低，也不易纺成均匀连续的丝。此温度的选择还与纺丝压力和纺丝速度有关。 经过多次摸索，在我室自制的纺丝装置上找出了合适的纺丝条件：沥青的加热温度应在 220~320°C范围内，所用纺丝压力应在0.3~0.6MPa范围内，纺丝速度最高可达930m/min, 纺丝直径约为10~20um[41。在与此大体相似的条件下，用离心甩丝机也可连续甩成沥青短 丝， (3)沥背纤维的不熔化（预氧化）处理：纺制成的沥青长丝或甩制成的沥青短丝，强度 很低，而且很脆，需要经过不熔化处理（预氧化）。处理的目的是将热塑性的沥青丝转变为 不熔化的预氧化纤维（耐炎纤维），以便进一步作高温碳化处理。对于预氧化处理制度，我 们曾进行过多次探索，包括使用气态或液态氧化剂，最后找出了在空气中加热预氧化处理的 工艺，所用加热速度范围为：1~3°C/min。 纤维预氧化处理后，还要进行碳化处理，以期最终得到碳纤维。碳化处理在高纯氨或氢 气氛中进行，所用加热速度为10C/min,最高加热温度不超过1200°C。 经过碳化处理得到的碳纤维，裁面为圆形，直径约为7~154m。其抗拉强度长丝平均为 686.5MPa以上，离心甩制所得短丝抗张强度平均约在392.3MPa以上o 图2为碳纤维长丝及短丝的扫描电镜图片。 10m 27m 图2碳T维的扫描电镜图()长丝(b)短丝 Fig.2 SEM images of carbon fibres (a)long fibres (b)short fibres 按此工艺制作的碳纤维将在二三年内在国内投入生产。 参考文款 1G.皮亚蒂编，赵渠森，伍临尔译。复合材料进展，科学出版社（1984) 2 Piggott M R.Load-Bearing Fibre Composites,Pergramon Press,1980 3范晓波，姜荣跃、余宗森。用于制造碳纤维的石油系沥青感温特性的初步探素。北 京钢铁学院碳纤维及复合材料研究室(1986) 4范晓波、姜荣跃、张崇方、余宗森、减敏珠。石油沥青纺丝工艺的初步探讨，北京 钢铁学院碳纤维及复合材料研究室(1986) 367粘流态转 变 。 沥 青应在粘流态下 纺丝 成形 。 在粘流态的温度区 间 ， 应找 出适 当的纺丝温度 。 若 温度偏 低 ， 沥 青的表面张 力大 ， 粘 度大 ， 沥 青丝 易于弹回 ， 缩 成球状 。 若温度偏高 ， 沥 青 粘 度 过低 ， 也不 易纺 成 均 匀连 续的丝 。 此 温度 的选择还与纺丝压 力和 纺丝速 度有关 。 经 过 多次摸 索 ， 在我 室 自制 的纺丝 装置上 找 出了合适 的纺丝 条件 沥 青的加 热温度应 在 一 “ 范 围 内 ， 所 用 纺丝压力应在 一 范 围内 ，纺丝速 度最高 可达 〕 ， 纺 丝 直径 约为 一 拼 〔 ‘ 〕 。 在与此 大体相 似的 条件下 ， 用 离心 甩丝 机 也可 连 续甩 成沥 青短 丝 。 沥 青纤 维 的不熔化 预氧化 处理 纺制 成的沥 青 长丝或 甩制 成的沥 青短丝 ， 强 度 很 低 ， 而且 很 脆 ， 需要 经过不 熔化处 理 预氧化 。 处理 的 目的是将热 塑性的沥 青丝 转 变为 不熔 化 的预氧化纤 维 耐炎纤维 ， 以 便进一 步作高温碳 化处理 。 对于预氧化处理 制度 ， 我 们 曾进 行过 多次探索 ， 包括使 用气态或 液态氧化剂 ， 最后找 出了在空气 中加热预氧化处理 的 工 艺 ， 所 用加热速度范 围为 “ 。 纤维预氧化处 理 后 ， 还要进行碳 化处理 ， 以期 最终得到碳 纤维 。 碳 化处理 在高纯氮或氛 气氛中进行 ， 所 用加 热速 度 为 “ ， 最高加热温度不 超过 。 经 过碳 化处理 得 到 的碳 纤维 ， 截 面为圆形 ， 直径约为 拼 。 其 抗拉强度长丝平 均为 以上 ， 离心 甩制所得短 丝 抗张强 度平 均约 在 以上 。 图 为碳 纤 维长丝 及短 丝 的扫描 电镜 图片 。 图 碳 汗维的 扫描 电镜 图 长 丝 短 丝 宜 按 此 工艺制作的碳纤维将 在二三年内在国内投入生产 。 参 考 文 献 皮亚 蒂编 ， 赵 渠森 ， 伍 临尔译 复合材料进展 ， 科学 出版社 一 打 玄 川 ‘ ， 一 范晓 波 姜荣跃 余宗森 用 于制造碳 纤维的石 油系沥 青感 温特性 的初步 探 索 。 北 京 钢铁 学 院 碳 纤维及 复合材料 研究室 范晓 波 、 姜荣 跃 、 张崇 方 、 余宗森 、 减敏珠 石 油沥 青纺丝 工艺的初步探 讨 ， 北 京 纲铁学院 碳 纤维及 复合材料 研究室