《表1 不同高碳温度下碳纤维的元素含量分析》

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《“相对高”碳化温度对PAN基碳纤维性能的影响》

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由表1可见，随着高温碳化温度的提高，C元素含量逐渐增大，N元素含量不断减小，在温度场的作用下，非碳元素随温度升高逐步脱除，C元素逐步累积。在1400～1500℃之间，C含量的增长和N元素的减少幅度都较为缓慢，在1500℃时C含量较1400℃仅提高了0.62%，N元素含量仅降低15.1%，此温度段所提供的能量不足以维持类石墨微晶片层结构的有效增长；在1600～1900℃时，C元素含量的增加和N元素含量的减少大幅提高，1600℃时C元素含量较1400℃提高了30%，N元素含量降低了1.64%，尤其在1900℃时C元素含量达99.5%，较1400℃提高了69.7%，氮含量达1%，降低了3.54%，在1600℃后，温度升高所提供的能量有效支撑了类石墨微晶片层的有效增长，碳纤维的结构逐步更为有序，有研究者研究了1500～1900℃之间微晶尺寸和取向度的变化情况，发现在1600℃后碳纤维的取向度、微晶尺寸及层间距有了更为明显的变化，类石墨微晶网平面迅速长大[7-8]。综上所述，1600℃可视为碳纤维结构转变的一个转变点。