專利名稱：一種測試碳纖維原絲中孔隙率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于檢測方法的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種測試碳纖維原絲孔隙率的方法。
背景技術(shù)：
碳纖維具有高比強度、高比模量、低密度、耐高溫、耐腐蝕、抗蠕變、穩(wěn)定性強等特 點，在航天航空、機械電子、化工建材、能源交通等各個領(lǐng)域都有非常廣闊的應(yīng)用。碳纖維根據(jù)其原材料的不同主要分為聚丙烯腈基碳纖維、黏膠基碳纖維、浙青基 碳纖維等，其聚丙烯腈基碳纖維是目前最有前景的一類碳纖維。聚丙烯腈基碳纖維生產(chǎn)過 程包括原絲生產(chǎn)、原絲預(yù)氧化及炭化三個環(huán)節(jié)，其中原絲生產(chǎn)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，原絲的質(zhì)量好壞 和穩(wěn)定性對最終碳纖維產(chǎn)品的質(zhì)量好壞和穩(wěn)定性有著決定性的影響。因此對原絲的性能測 定方面較多，如原絲的取向度、含水率、沸水收縮率、油劑附著量、致密性、膨潤度等等。致 密性和膨潤度都是用來測定原絲的內(nèi)部孔洞含量的，前者利用亨特色差計測定原絲吸碘前 后亮差值，以此確定原絲的致密程度；后者則利用離心甩干和烘干的方法分別測出原絲表 面和內(nèi)部的水分，從而可判斷原絲內(nèi)部的孔隙情況。另外可以小角X射線散射來測定聚丙 烯腈基碳纖維原絲中的孔隙結(jié)構(gòu)，此方法能夠給出具體的孔隙量及孔隙尺寸，但分析方法 復(fù)雜，需假設(shè)孔的形狀、編程處理數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有測試碳纖維原絲中孔隙率的方法復(fù)雜、測試不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，本 發(fā)明提供一種可以簡單、快速的測試聚丙烯腈基碳纖維原絲孔隙率的方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種測試碳纖維原絲中體積孔隙率的方法，其特殊之處在于包括以下步驟1取一束包括20 80根聚丙烯腈基碳纖維原絲，在光學(xué)顯微鏡上測定出其直徑， 并算出該束聚丙烯腈基碳纖維原絲的平均直徑R ；2根據(jù)公式
權(quán)利要求
一種測試碳纖維原絲中體積孔隙率的方法，其特征在于包括以下步驟1取一束包括20～80根聚丙烯腈基碳纖維原絲，在光學(xué)顯微鏡上測定出其直徑，并算出該束聚丙烯腈基碳纖維原絲的平均直徑R；2根據(jù)公式 <mrow><msub> <mi>S</mi> <mi>o</mi></msub><mo>=</mo><mi>&pi;</mi><msup> <mrow><mo>(</mo><mfrac> <mi>R</mi> <mn>2</mn></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup> </mrow>計算出每根聚丙烯腈基碳纖維原絲的平均實測截面積So；3根據(jù)公式Sp＝QCa/Vnd計算出每根聚丙烯腈基碳纖維原絲的理論截面積Sp，式中Q為原液壓出量(g/min)；n為噴絲頭孔數(shù)；Ca為原液濃度；V為卷繞速度(g/min)；d為聚合物比重(g/cm3)；4根據(jù)公式Vp＝So/Sp 1計算出該束聚丙烯腈基碳纖維原絲的體積孔隙率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試碳纖維原絲中體積孔隙率的方法，其特征在于所述步 驟1取50根聚丙烯腈基碳纖維原絲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測試碳纖維原絲中孔隙率的方法，包括以下步驟1取一束包括20～80根聚丙烯腈基碳纖維原絲，在光學(xué)顯微鏡上測定出其直徑，算出該束聚丙烯腈基碳纖維原絲的平均直徑R；2根據(jù)公式計算出每根聚丙烯腈基碳纖維原絲的平均實測截面積So；3根據(jù)公式Sp＝QCa/Vnd計算出每根聚丙烯腈基碳纖維原絲的理論截面積Sp，Q為原液壓出量(g/min)；n為噴絲頭孔數(shù)；Ca為原液濃度；V為卷繞速度(g/min)；d為聚合物比重(g/cm3)；4根據(jù)公式Vp＝So/Sp-1計算出該束聚丙烯腈基碳纖維原絲的體積孔隙率。本發(fā)明解決了現(xiàn)有測試碳纖維原絲中孔隙率的方法復(fù)雜、測試不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，本發(fā)明可以簡單、快速的測試聚丙烯腈基碳纖維原絲孔隙率的方法。
文檔編號G01N15/08GK101968428SQ20101028445
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者劉福杰, 龐培東, 李福平, 王浩靜, 王紅飛, 范立東 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所