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Erschienen in: Journal of Materials Science 12/2007

01.06.2007

Effect of microstructure on the modulus of PAN-based carbon fibers during high temperature treatment and hot stretching graphitization

verfasst von: Dongfeng Li, Haojing Wang, Xinkui Wang

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 12/2007

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Abstract

The changes of microstructure and Young’s modulus of PAN-based carbon fibers during the high temperature treatment (2400–3000 °C, stretching 0%) and hot stretching graphitization (0–5%, 2400 °C) were compared. It was observed that although the Young’s modulus of the fibers could be increased by the two graphitization techniques, the microstructure parameters determined by X-ray diffraction were different for the same value of modulus. The relationship between microstructure and modulus showed that Young’s modulus not only depended on the preferred orientation, but also related to the crystallite size (L c and L a) and shape (L a/L c). On the other hand, it was found that crystallite size of the fibers was mainly affected by heat treatment temperature and the crystallite shape could be altered by hot stretching graphitization. Further investigation indicated that the fibers were composed of turbostratic carbon structure even after heat treated to 3000 °C, which could be detected from the absence of 101 and 112 peaks in X-ray diffraction pattern, and the interlayer spacing (d002) and preferred orientation (Z) were only 0.3430 nm and 14.71°, respectively.

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Metadaten
Titel
Effect of microstructure on the modulus of PAN-based carbon fibers during high temperature treatment and hot stretching graphitization
verfasst von
Dongfeng Li
Haojing Wang
Xinkui Wang
Publikationsdatum
01.06.2007
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 12/2007
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-006-0519-4

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