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1、第九章 纖維的制備思考題 1、為什么纖維通常具有高強(qiáng)度、高模量且韌性好的特點(diǎn)? 2、簡述熔融紡絲和溶液紡絲的異同。 3、什么是干式紡絲和濕式紡絲? 4、簡述纖維的主要制備方法。1、為什么纖維通常具有高強(qiáng)度、高模量且韌性好的特點(diǎn)? 當(dāng)纖維材料制成時(shí),拉伸強(qiáng)度變大是因?yàn)槲矬w愈小,表面和內(nèi)部包含的缺陷就越小,強(qiáng)度越接近理論值,同時(shí)表面和內(nèi)部包含一個(gè)能導(dǎo)致其脆性斷裂的危險(xiǎn)裂紋的可能性越小,韌性越高;對(duì)高聚物材料,在成纖過程中高分子鏈沿纖維軸向高度取向,而強(qiáng)度大大提高。返回2、簡述熔融紡絲和溶液紡絲的異同。 熔融紡絲就是將聚合物熔融后并定量從噴絲孔擠出形成細(xì)流,經(jīng)空氣或水冷卻固化,以一定的速度卷繞成纖維
2、的紡絲方法。 溶液紡絲是將將高聚物濃溶液定量從噴絲孔擠出,溶液細(xì)流經(jīng)凝固浴或熱空氣或熱惰性氣體固化成纖維的方法。 相同點(diǎn): (1)聚合物經(jīng)過噴絲孔擠出成絲; (2)拉絲后都要經(jīng)過物理化學(xué)的方法固化; (3)初生纖維都要經(jīng)過上油和卷繞。返回 不同點(diǎn): (1)熔融紡絲是將聚合物加熱到熔點(diǎn)附近,聚合物處于熔融狀態(tài),這個(gè)過程一般需要較高溫度;溶液紡絲是將聚合物溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲校涑筛邼舛鹊木酆衔锶芤?,這個(gè)過程一般需要較低溫度; (2)拉絲后固化機(jī)理不同。熔融紡絲拉出來的絲是經(jīng)過空氣或者水冷卻固化;溶液紡絲拉出來的絲經(jīng)過干式凝固浴,如熱空氣,溶劑揮發(fā),聚合物沉淀(干式紡絲)或者拉出來的絲經(jīng)過非溶劑介質(zhì)
3、凝固浴,非溶劑介質(zhì)的內(nèi)部擴(kuò)散而引起聚合物的沉淀析出。2、簡述熔融紡絲和溶液紡絲的異同。返回3、什么是干式紡絲和濕式紡絲? 溶液紡絲根據(jù)聚合物沉淀方式不同可分為干式紡絲和濕式紡絲; 干式紡絲是聚合物溶液通過熱空氣或熱惰性氣體時(shí),聚合物溶劑的蒸發(fā)而聚合物沉淀的方法。 濕式紡絲是聚合物溶液通過非溶劑介質(zhì)的凝結(jié)池槽中,由非溶劑介質(zhì)的內(nèi)部擴(kuò)散而引起聚合物的沉淀析出的方法。返回4、簡述纖維的主要制備方法 (1)熔融紡絲:將聚合物熔融后并定量從噴絲孔擠出形成細(xì)流,經(jīng)空氣或水冷卻固化,以一定的速度卷繞成纖維的紡絲方法; (2)溶液紡絲:將將高聚物濃溶液定量從噴絲孔擠出,溶液細(xì)流經(jīng)凝固浴或熱空氣或熱惰性氣體固化
4、成纖維的方法; (3)控制熱解:先由傳統(tǒng)的技術(shù)制備出包含有所要元素的聚合物先軀體纖維,接著使纖維在不熔化的前提下發(fā)生熱解(加熱產(chǎn)生化學(xué)變化),去除不需要的原子,生成所需要成分的纖維。返回 (4)化學(xué)氣相沉積法(CVD):一根細(xì)小的耐熱鎢絲通入盛有前驅(qū)體的腔體,前驅(qū)體發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物沉積在鎢絲的表面,反應(yīng)產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體則被排除腔體。如硼纖維,腔體內(nèi)通有BCl3與H2 氣體, BCl3分解產(chǎn)生原子態(tài)的硼,沉積在鎢絲的表面,反應(yīng)產(chǎn)生的HCl則被排除腔體。 (5)燒結(jié)法:將陶瓷或金屬材料研磨成細(xì)的粉末,以粘漿的形式將粉末干式或濕式紡絲成纖維,隨后將纖維干燥并加熱去除粘結(jié)劑,再燒結(jié)顆粒。 (6)化學(xué)反應(yīng):現(xiàn)有的纖維通過化學(xué)反應(yīng)生成新的
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