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稳定化聚丙烯腈单丝皮芯化学结构的形成机制
Sha, Y., Liu, W., Li, Y. et al.
Nanoscale Res Lett
Abstract
尽管聚丙烯腈（PAN）基碳纤维发展已逾半个世纪，但其皮芯结构的精确形成机制——特别是稳定化PAN纤维的化学结构演变机理——至今尚未被充分阐明。为应对这一挑战，本研究采用具有纳米级分辨率的光诱导力显微镜技术，绘制稳定化PAN纤维截面化学基团分布图谱，揭示皮芯结构在整个稳定化过程中的演化机制。结果表明：稳定化PAN纤维皮芯结构的形成归因于径向氧浓度梯度引发的复杂叠加化学反应，以及皮芯界面处致密晶体层的形成。最终，随着进一步氧化，该晶体层被破坏，单丝趋于均质化。