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Erschienen in: Journal of Materials Science 20/2013

01.10.2013

The use of a nanocellulose-reinforced polyacrylonitrile precursor for the production of carbon fibers

verfasst von: Sang Ho Park, Seung Goo Lee, Seong Hun Kim

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 20/2013

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Abstract

Polyacrylonitrile (PAN) reinforced by nanocellulose (NC) in different concentrations was used as a precursor for carbon fiber production. The NC was prepared by mechanical and chemical treatments. For control of the spinning process, the rheological properties of PAN–NC solutions were investigated. The strong polar interaction between the nitrile groups of PAN and the hydroxyl groups of NC resulted in the formation of an interconnected structure, as shown by the rheological properties. In addition, the NC was an effective reinforcement for PAN precursor because of its high aspect ratio and good interfacial adhesion to the PAN matrix. The spun PAN–NC fibers, containing NC in different concentrations, were oxidatively stabilized at 280 °C in air and carbonized at 1000 °C in nitrogen. Using Raman spectroscopy the Tuinstra–Koenig formula was used to estimate the graphite crystallite size of the resulting carbon fiber and it was found to have been increased by incorporation of the NC. The possibility of a decrease in energy consumption by lowering the carbonization temperature as a result of incorporation of NC was confirmed.

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Metadaten
Titel
The use of a nanocellulose-reinforced polyacrylonitrile precursor for the production of carbon fibers
verfasst von
Sang Ho Park
Seung Goo Lee
Seong Hun Kim
Publikationsdatum
01.10.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 20/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-013-7503-6

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