激光改性 PAN 纤维的连续加热稳定化

为了解决聚丙烯腈基碳纤维预氧化过程中阶梯式加热和多温区导致的温度控制难与能源浪费问题，本研究提出了一种采用激光倾斜辐照的连续加热预氧化方法。采用 10.6 μm 激光进行预处理，并使用 976-nm 激光倾斜辐照进行连续加热预氧化。利用拉曼光谱（RS）、X 射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、元素分析和体积密度测定，研究了不同激光辐照倾斜角度下的预氧化特征。结果表明，在 20° 激光倾斜角辐照下获得的纤维表现出最小的皮芯结构，拉曼 R 值为 1.82，预氧化指数（SI）为 99.57%，环化率为 69.67%，氧含量为 9.84%。这表明激光连续加热预氧化工艺可有效抑制皮芯结构的形成，且制备的样品符合传统预氧化纤维（SF）的标准。