噴絲板結構對纖維橫斷面及產品性能的影響

T.Matsu-moto研究噴絲頭的剪切力對中問相瀝青碳纖維內部結構的影響，發明纖維斷面結構與噴絲頭的直徑跟長度有密切關聯，當D=0.7mm，L從0.7mm變至7mm時所得纖維的內部結構由無規變為輻射型跟帶裂紋的輻射型，L值增大有利于得到徑向輻射型結構，因此抉擇噴絲頭的長度對獲得所須要的纖維斷面結構很重要，另外他設計了新的噴絲板，通過擴大紡絲頭內的流動大小可獲得洋蔥皮結構的瀝青纖維。碳纖維復合材料如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。碳纖維型材與傳統的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。

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  事實上，成型進程所形成的斷面結構堅持至終極產品，通常認為，洋蔥皮結構制品機能優于其余斷面結構。另據鹿島石油株式會社報道，采取噴絲板所示噴嘴，在330℃，紡絲速度為280m·min，300℃下氧化，2800℃下石墨化，石墨纖維斷面為無規一洋蔥皮狀的結構，其強度3.3GPa，拉伸模量739GPa，斷裂伸長率為0.44%，采取噴絲板的噴嘴，在290℃，500m·min紡速下進行紡絲，300℃下氧化，2800℃石墨化，所獲纖維拉伸強度3.3GPa，拉伸模量735GPa，斷裂伸長0.45%，纖維橫截面近于噴射狀。
  一些研究者證明噴絲板結構對纖維橫截面及產品機能都有影響，例如噴絲板可獲得高強型、噴絲板可獲得高導熱機能的旁邊相瀝青碳纖維，此外，以D.D.Edie跟B.S.Rhee為代表的研究者，采取異形噴絲板制出中空、條形、Y形、八葉形等不同外形的碳纖維，改良了制品的力學、導電、導熱機能。碳纖維管又稱碳素纖維管，也稱碳管，碳纖管，是采用碳纖維復合材料預浸入苯乙稀基聚脂樹脂經加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過程中，可以通過不同的模具生產出各種型材，如：不同規格的碳纖維圓管，不同規格的方管，不同規格的片材，以及其它型材：在制作過程中也可以包3K進行表面包裝美化等等。曾民、遲偉東等人采取異形噴絲板制備出中空跟三角形旁邊相瀝青碳纖維，為了改良碳纖維的吸波機能，將三種碳纖維分辨與環氧樹脂制成吸波資料，測其雷達波反射系數，發明中空形優于圓形，圓形優于T-300。將中空旁邊相瀝青碳纖維與環氧樹脂復合，通過特別鋪層設計，測其雷達波反射系數，獲得頻率為7.44時，反射率為-17.07dB，反射率小于-10dB的頻寬為4.6GHz，反射率小于-5dB的頻寬為12.6GHzp在低頻區，2～4GHz范疇低于-4dB，上述結果證明了異形截面旁邊相瀝青碳纖維存在較好的吸波特點，為開發雷達波吸波資料供給了科學依據。 123456