【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及纖維材料性能測試領(lǐng)域，具體為一種經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法及試樣。
技術(shù)介紹
1、瀝青基碳纖維具有很多優(yōu)異的性能，低密度、高模量和高導(dǎo)熱。且在極端環(huán)境下耐高溫，耐疲勞性能好，軸向為負的熱膨脹系數(shù)且呈現(xiàn)各向異性。瀝青基碳纖維的導(dǎo)熱性能是衡量材料優(yōu)劣的關(guān)鍵參數(shù)，采用常規(guī)的激光導(dǎo)熱儀器（瞬態(tài)法）中的樣品支架可以方便測試纖維的熱擴散系數(shù)并最終計算出瀝青基碳纖維的導(dǎo)熱系數(shù)。但對于纖維樣品來說，導(dǎo)熱測試的樣品制樣問題一直是比較棘手的問題，主要是纖維較細且軟，很難像其他固體材料一樣制備成塊體樣品。
2、常規(guī)的成卷石墨纖維進行纖維方向?qū)嵝阅軠y試時，制樣過程一般有兩個關(guān)鍵步驟，一是纖維扎成束，將合適的纖維樣品扎成一束，直徑與樣品支架相當(dāng)即可；二是纖維切割，將扎成束的纖維切割成合適的長度，即測試樣品的厚度。
3、目前常規(guī)的纖維導(dǎo)熱樣品制備都是采用人工方式先將纖維退絲到一定量，然后根據(jù)纖維方向排布成束進行捆綁和切割，該制樣方法的效率較低。而且間歇石墨化處理后的纖維進行導(dǎo)熱試樣制備時不能直接采用這種方法，這是因為整軸纖維在間歇石墨化處理過程中會根據(jù)受力情況重新解取向，處理后的纖維不再柔順，所以需要保證瀝青基碳纖維在間歇石墨爐中處于平直狀態(tài)，才能確保最終制備出的導(dǎo)熱試樣能夠真實反映纖維的導(dǎo)熱性能，為后續(xù)的科研或生產(chǎn)應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中間歇石墨化的瀝青基碳纖維在進行纖維方向?qū)嵝阅軠y試時因無法保持平直狀態(tài)而影響測試精
2、本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
3、一種經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，包括以下步驟：
4、s1，將不同的原料纖維按照待測的瀝青基碳纖維的組成進行纏繞，獲得初始的待測瀝青基碳纖維樣品；
5、s2，將收卷后的瀝青基碳纖維進行裁切和分別捆束，然后在去除纖維頭及斷絲后利用石墨紙進行包裹，之后用pan基碳纖維進行捆綁，并做好樣品標(biāo)記，得到多捆待處理的纖維樣品；
6、s3，將待處理的纖維樣品進行間歇石墨化處理，之后沿中心位置對稱折疊并剪斷，然后修整獲得短纖維樣品；
7、s5，采用聚酰亞胺膠帶將短纖維樣品縱向螺旋纏繞收緊包裹成圓柱體，再沿著圓柱體徑向垂直切斷，得到合格尺寸的小圓柱體樣品；
8、s6，打磨小圓柱體樣品，獲得瀝青基石墨纖維導(dǎo)熱樣品。
9、優(yōu)選的，1中，待測瀝青基碳纖維樣品的原材料包括間歇石墨處理的瀝青基高碳纖維、間歇石墨處理的瀝青基低碳纖維、連續(xù)石墨化處理的瀝青基碳纖維的一種或多種。
10、優(yōu)選的，s1中，纏繞時所采用的纏繞工裝包括多個放卷軸、導(dǎo)絲輥、纖維收卷框和驅(qū)動機，多個放卷軸豎向平行間隔設(shè)置，不同的原料纖維分別轉(zhuǎn)動套設(shè)于放卷軸上，纖維頭依次經(jīng)過兩個導(dǎo)絲輥與纖維收卷框連接；驅(qū)動機用于驅(qū)動纖維收卷框進行轉(zhuǎn)動，驅(qū)動機的輸出端與纖維收卷框連接。
11、優(yōu)選的，s1中，放卷軸在放卷時，速度為1m/min～?5m/min。
12、優(yōu)選的，s1中，初始的待測瀝青基碳纖維樣品的長度為35~45m。
13、優(yōu)選的，s2中，每捆待處理的纖維樣品的長度為20~40cm，每一捆的重量為9~12g。
14、優(yōu)選的，s3中，間歇石墨化處理的工藝條件為：氬氣氛圍，氬氣的流量為25?l/min～50l/min，溫度為2500～3000℃，時間為60min～120min。
15、優(yōu)選的，s3中，短纖維樣品的長度為10±1cm，質(zhì)量為9~12g。
16、優(yōu)選的，s6中，瀝青基石墨纖維導(dǎo)熱樣品的厚度為6~7mm，質(zhì)量為1.8~2.2g。
17、一種根據(jù)所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法所獲得的樣品。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
19、本專利技術(shù)一種歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法將瀝青基碳纖維在間歇石墨化前進行樣品處理，包括放卷、收卷和切割等工序，在石墨化處理后進行相應(yīng)的纖維束捆綁和切割等工序制備纖維導(dǎo)熱樣品，確保瀝青基碳纖維經(jīng)石墨化處理后保持平順的狀態(tài)，同時提高了纖維導(dǎo)熱樣品的制備效率。本專利技術(shù)不僅提供了新的樣品制備思路，可實現(xiàn)不同比例的混合纖維導(dǎo)熱性能測試，保證了瀝青基纖維經(jīng)間歇石墨化高溫處理后仍然保持平順等特性，不造成纖維損傷。解決了由于樣品量少等原因，經(jīng)間歇石墨化處理后的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱樣品制備問題。
20、進一步的，通過設(shè)計放卷-纏繞工裝，提高了導(dǎo)熱樣品的制備效率，同時該工裝可用于連續(xù)石墨化瀝青基碳纖維的導(dǎo)熱樣品制備，避免了樣品制備耗時、費力等問題，大大提高了工作效率。
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1.一種經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，S1中，待測瀝青基碳纖維樣品的原材料包括間歇石墨處理的瀝青基高碳纖維、間歇石墨處理的瀝青基低碳纖維、連續(xù)石墨化處理的瀝青基碳纖維的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，S1中，纏繞時所采用的纏繞工裝包括多個放卷軸、導(dǎo)絲輥、纖維收卷框和驅(qū)動機，多個放卷軸豎向平行間隔設(shè)置，不同的原料纖維分別轉(zhuǎn)動套設(shè)于放卷軸上，纖維頭依次經(jīng)過兩個導(dǎo)絲輥與纖維收卷框連接；驅(qū)動機用于驅(qū)動纖維收卷框進行轉(zhuǎn)動，驅(qū)動機的輸出端與纖維收卷框連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，S1中，放卷軸在放卷時，速度為1m/min～?5m/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，S1中，初始的待測瀝青基碳纖維樣品的長度為35~45m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所
7.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，S3中，間歇石墨化處理的工藝條件為：氬氣氛圍，氬氣的流量為25?L/min～50L/min，溫度為2500～3000℃，時間為60min～120min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，S3中，短纖維樣品的長度為10±1cm，質(zhì)量為9~12g。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，S6中，瀝青基石墨纖維導(dǎo)熱樣品的厚度為6~7mm，質(zhì)量為1.8~2.2g。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1~9任一項所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法所獲得的試樣。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，s1中，待測瀝青基碳纖維樣品的原材料包括間歇石墨處理的瀝青基高碳纖維、間歇石墨處理的瀝青基低碳纖維、連續(xù)石墨化處理的瀝青基碳纖維的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，s1中，纏繞時所采用的纏繞工裝包括多個放卷軸、導(dǎo)絲輥、纖維收卷框和驅(qū)動機，多個放卷軸豎向平行間隔設(shè)置，不同的原料纖維分別轉(zhuǎn)動套設(shè)于放卷軸上，纖維頭依次經(jīng)過兩個導(dǎo)絲輥與纖維收卷框連接；驅(qū)動機用于驅(qū)動纖維收卷框進行轉(zhuǎn)動，驅(qū)動機的輸出端與纖維收卷框連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，s1中，放卷軸在放卷時，速度為1m/min～?5m/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)間歇石墨化的瀝青基碳纖維導(dǎo)熱試樣制備方法，其特征在于，s...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁永平，張佳宇，吳莎，張奇華，連彬，張佳琪，
申請(專利權(quán))人：陜西天策新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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