专利名称：一种测试碳纤维原丝中孔隙率的方法
技术领域：
本发明属于检测方法的技术领域，具体涉及到一种测试碳纤维原丝孔隙率的方法。
背景技术：
碳纤维具有高比强度、高比模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、抗蠕变、稳定性强等特 点，在航天航空、机械电子、化工建材、能源交通等各个领域都有非常广阔的应用。碳纤维根据其原材料的不同主要分为聚丙烯腈基碳纤维、黏胶基碳纤维、浙青基 碳纤维等，其聚丙烯腈基碳纤维是目前最有前景的一类碳纤维。聚丙烯腈基碳纤维生产过 程包括原丝生产、原丝预氧化及炭化三个环节，其中原丝生产是关键环节，原丝的质量好坏 和稳定性对最终碳纤维产品的质量好坏和稳定性有着决定性的影响。因此对原丝的性能测 定方面较多，如原丝的取向度、含水率、沸水收缩率、油剂附着量、致密性、膨润度等等。致 密性和膨润度都是用来测定原丝的内部孔洞含量的，前者利用亨特色差计测定原丝吸碘前 后亮差值，以此确定原丝的致密程度；后者则利用离心甩干和烘干的方法分别测出原丝表 面和内部的水分，从而可判断原丝内部的孔隙情况。另外可以小角X射线散射来测定聚丙 烯腈基碳纤维原丝中的孔隙结构，此方法能够给出具体的孔隙量及孔隙尺寸，但分析方法 复杂，需假设孔的形状、编程处理数据。
发明内容
为了解决现有测试碳纤维原丝中孔隙率的方法复杂、测试不准确的技术问题，本 发明提供一种可以简单、快速的测试聚丙烯腈基碳纤维原丝孔隙率的方法。本发明的技术解决方案为一种测试碳纤维原丝中体积孔隙率的方法，其特殊之处在于包括以下步骤1取一束包括20 80根聚丙烯腈基碳纤维原丝，在光学显微镜上测定出其直径， 并算出该束聚丙烯腈基碳纤维原丝的平均直径R ；2根据公式
权利要求
一种测试碳纤维原丝中体积孔隙率的方法，其特征在于包括以下步骤1取一束包括20～80根聚丙烯腈基碳纤维原丝，在光学显微镜上测定出其直径，并算出该束聚丙烯腈基碳纤维原丝的平均直径R；2根据公式 <mrow><msub> <mi>S</mi> <mi>o</mi></msub><mo>=</mo><mi>π</mi><msup> <mrow><mo>(</mo><mfrac> <mi>R</mi> <mn>2</mn></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup> </mrow>计算出每根聚丙烯腈基碳纤维原丝的平均实测截面积So；3根据公式Sp＝QCa/Vnd计算出每根聚丙烯腈基碳纤维原丝的理论截面积Sp，式中Q为原液压出量(g/min)；n为喷丝头孔数；Ca为原液浓度；V为卷绕速度(g/min)；d为聚合物比重(g/cm3)；4根据公式Vp＝So/Sp 1计算出该束聚丙烯腈基碳纤维原丝的体积孔隙率。
2.根据权利要求1所述的测试碳纤维原丝中体积孔隙率的方法，其特征在于所述步 骤1取50根聚丙烯腈基碳纤维原丝。
全文摘要
本发明涉及一种测试碳纤维原丝中孔隙率的方法，包括以下步骤1取一束包括20～80根聚丙烯腈基碳纤维原丝，在光学显微镜上测定出其直径，算出该束聚丙烯腈基碳纤维原丝的平均直径R；2根据公式计算出每根聚丙烯腈基碳纤维原丝的平均实测截面积So；3根据公式Sp＝QCa/Vnd计算出每根聚丙烯腈基碳纤维原丝的理论截面积Sp，Q为原液压出量(g/min)；n为喷丝头孔数；Ca为原液浓度；V为卷绕速度(g/min)；d为聚合物比重(g/cm3)；4根据公式Vp＝So/Sp-1计算出该束聚丙烯腈基碳纤维原丝的体积孔隙率。本发明解决了现有测试碳纤维原丝中孔隙率的方法复杂、测试不准确的技术问题，本发明可以简单、快速的测试聚丙烯腈基碳纤维原丝孔隙率的方法。
文档编号G01N15/08GK101968428SQ20101028445
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者刘福杰, 庞培东, 李福平, 王浩静, 王红飞, 范立东 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所