聚丙烯腈纖維取向結構在熱穩(wěn)定化過程中的演變規(guī)律主要受到分子鏈側氰基環(huán)化反應的影響。發(fā)生在非晶區(qū)的環(huán)化反應促進體系內應力增加，能夠誘導晶區(qū)分子鏈進一步取向重排，導致晶區(qū)取向度增大；相應的，環(huán)化應力還能誘導近晶區(qū)分子鏈段規(guī)整重排形成晶區(qū)，導致結晶度和晶粒尺寸小幅增大。時溫效應對環(huán)化反應影響顯著，導致不同時間溫度環(huán)化應力誘導PAN纖維聚集態(tài)結構變化存在差異：熱處理180℃時，環(huán)化反應程度較低，環(huán)化應力誘導結晶和晶區(qū)取向現象不明顯；200℃熱處理30min后，隨著環(huán)化反應程度提高向現象逐漸顯現；220℃熱處理初期，劇烈的環(huán)化反應使得應力 誘導結晶和晶區(qū)取向現象更加明顯，影響PAN纖維結晶度、晶粒尺寸和晶區(qū)取向度短時間內迅速增長，但隨著熱處理時間延長，晶區(qū)分子鏈逐漸參與環(huán)化反應，原有晶態(tài)規(guī)整結構被破壞，導致 220℃熱處理 30min后，晶態(tài)結構參數逐漸減小；240℃熱處理時，纖維非晶區(qū)和晶區(qū)分子鏈短時間內迅速參與環(huán)化反應，結晶度、晶粒尺寸和晶區(qū)取向度均顯著降低。

空氣氣氛熱穩(wěn)定化反應中，由于環(huán)境介質氧對環(huán)化反應有催化作用，顯著縮短了環(huán)化反應誘導期，導致PAN纖維晶態(tài)結構和取向結構演變特征溫度向低溫方向推移。PAN纖維取向結構影響熱穩(wěn)定化反應放熱行為，熱穩(wěn)定化反應初期，纖維取向結構對反應有抑制作用，取向度較大的纖維，初始熱穩(wěn)定化反應放熱量相對較低；隨熱處理溫度升高，取向分子鏈逐漸參與化學反應，取向結構對反應的抑制作用不斷減弱；熱穩(wěn)定化反應中后期，取向結構越規(guī)整的纖維，熱穩(wěn)定化反應放熱相對更加劇烈。

聚丙烯腈纖維比聚丙烯纖維具有許多優(yōu)點,彈性模量及抗拉強度較高,耐光性極好,抗腐蝕性良好。聚丙烯腈纖維增強水泥混凝土的基本力學性能、早期抗裂性、抗彎韌性、單軸拉伸性能及抗疲勞性能等進行了系統(tǒng)研究。聚丙烯腈纖維混凝土的基本力學性能及抗彎韌性等性能,關于纖維對水泥混凝土早期抗裂及疲勞性能的影響。研究表明:聚丙烯腈纖維不僅能改善混凝土抗彎拉強度,而且可改善混凝土的抗彎韌性,它是混凝土理想的阻裂與增韌材料,是修建高等級水泥混凝土路面、橋梁面板、機場道面、堆石壩面板、抗震防爆等結構或構件的新型建筑材料。

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