PAN基碳纤维的微观组织结构与力学性能关系研究

采用场发射扫描电子显微镜、广角X射线衍射、元素分析、高分辨透射电子显微镜对东丽T700S、T700G和东邦UT500三种碳纤维的表面和断面形貌、化学组成及石墨微晶等微观组织结构进行了表征，比较了这三种碳纤维的微观结构差异，并分析了这些差异对力学性能的影响。结果表明，T700G碳元素含量较高、氮元素含量较低，它的石墨微晶尺寸较大、取向度较高，这是它比T700S拉伸模量高但断裂伸长率低的原因；UT500的表面结构与断面结构不如T700S和T700G好，微晶尺寸也较小，但它的直径略细，而且石墨微晶内(002)晶面排列比T700S和T700G更规整，导致UT500的综合力学性能略优于T700S和T700G