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连续聚铝碳硅烷纤维的预氧化
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[cstr]
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作者单位:

中航复合材料有限责任公司

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中图分类号:

ＴＱ３４３

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Ｃｕｒｉｎｇ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｏｃａｒｂｏｓｉｌａｎｅ Ｆｉｂｅｒｓ
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    摘要:

    聚铝碳硅烷( ＰＡＣＳ) 纤维预氧化过程是制备近化学计量比ＳｉＣ( Ａｌ) 纤维的关键步骤ꎮ 而连续
    ＰＡＣＳ 纤维预氧化的氧含量控制是关键问题ꎮ 采用实时测量设备对连续ＰＡＣＳ 纤维预氧化过程进行跟踪ꎬ用分
    段积分方法对ＰＡＣＳ 纤维进行非等温动力学模拟ꎻ利用实时测量数据用非线性优化方法求解ꎬ可以预测ＰＡＣＳ
    纤维预氧化增重ꎮ 本文在实验过程中ꎬ采用聚碳硅烷(ＰＣＳ)纤维和ＰＡＣＳ 纤维进行对比研究ꎮ 结果表明:在相
    同的预氧化条件下ꎬ两种纤维均在Ｓｉ—Ｈ 键反应程度为４０％时出现凝胶点ꎬ反应后凝胶含量均达到１００％ꎬ其
    氧含量分别为９.９ｗｔ％和１４.７ｗｔ％ꎻＰＡＣＳ 纤维的Ｓｉ—Ｈ 键反应程度和增重均比ＰＣＳ 纤维低ꎮ 利用实时增重数
    据ꎬ用Ｍａｔｌａｂ 的Ｌｓｑｎｏｎｌｉｎ 函数进行求解预氧化动力学方程ꎬ得到ＰＡＣＳ 的预氧化活化能为６２.２ ｋＪ/ ｍｏｌꎬ模型可
    准确的预测其预氧化过程中的增重率变化ꎮ

    Abstract:

    Ｃｕｒｉｎｇ ｏｆ ｐｏｌｙａｌｕｍｎｉｎｏｃａｒｂｏｓｉｌａｎｅ(ＰＡＣＳ) ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｏ ｐｒｅｐａｒｅ ｎｅａｒ￣ｓｔｏｉｃｈｏｍｅｔｒｉｃ ＳｉＣ(Ａｌ)
    ｆｉｂｅｒｓ. Ｉｔ ｉｓ ｃｒｕｃｉａｌ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ＰＡＣＳ ｆｉｂｅｒｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｕｒｉｎｇ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｗｏｒｋꎬａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ
    ｈａｓ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＰＡＣＳ ｆｉｂｅｒｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｕｒｉｎｇ ｅｘａｃｔｌｙ ａｎｄ ｅａｓｉｌｙ. Ｔｈｅ ｃｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ
    ＰＡＣＳ ｆｉｂｅｒｓ ａｒｅ ｔｒａｃｅｄ ｂｙ ｉｎ￣ｓｉｔｕ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ. Ａｎｄ ａ ｎｏｎ￣ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ｃｕｒｉｎｇ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ
    ｗｉｔｈ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｓｏｌｖｅｄ ｗｉｔｈ ｎｏｎ￣ｌｉｎｅａｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｉｎ￣ｓｉｔｕ ｄａｔａ. Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔꎬ ｔｈｅ
    ｗｅｉｇｈｔ ｇａｉｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｕｒｉｎｇ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ. Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｓｉｌａｎｅ(ＰＣＳ) ｆｉｂｅｒ ｗａｓ ｃｕｒｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｓ ｃｏｍ￣
    ｐａｒｉｓｏｎ. Ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ:ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎꎬ ＰＡＣＳ ａｎｄ ＰＣＳ ｆｉｂｅｒ ｂｏｔｈ ｇｏｔ ｇｅｌ ｐｏｉｎｔ ａｔ ｔｈｅ Ｓｉ—Ｈ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ
    ｏｆ ４０％ꎬｔｈｅｉｒ ｇｅｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｂｏｔｈ ｒｅａｃｈｅｄ １００％ ａｆｔｅｒ ｃｕｒｉｎｇꎬ ｗｈｅｎ ｔｈｅｉｒ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｓ ９.７ｗｔ％ ａｎｄ １４.７ｗｔ％ꎬｒｅｓｐｅｃ￣
    ｔｉｖｅｌｙ.Ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｇａｉｎｓ ａｎｄ Ｓｉ—Ｈ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＰＡＣＳ ｆｉｂｅｒ ａｒｅ ｂｏｔｈ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ＰＣＳ ｆｉｂｅｒｓ. Ｔｈｅ ｃｕｒｉｎｇ
    ｄｙｎａｍｉｃ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｉｓ ｓｏｌｖｅｄ ｂｙ ｌｓｑｎｏｎｌｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｍａｔｌａｂ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎ￣ｓｉｔｕ ｄａｔａ. Ｉｔ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｈａｔ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ
    ｏｆ ＰＡＣＳ ｉｓ ６２.２ ｋＪ/ ｍｏｌ. Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｇａｉｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｕｒｉｎｇ.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

赵大方 邢 军 李效东.连续聚铝碳硅烷纤维的预氧化[J].宇航材料工艺,2016,46(3).

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