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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(guān)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(jié)構(gòu)或構(gòu)件的新型建筑材料。

聚丙烯腈纖維取向結(jié)構(gòu)在熱穩(wěn)定化過程中的演變規(guī)律主要受到分子鏈側(cè)氰基環(huán)化反應(yīng)的影響。發(fā)生在非晶區(qū)的環(huán)化反應(yīng)促進體系內(nèi)應(yīng)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)取向度加大；相應(yīng)的，環(huán)化應(yīng)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(jié)晶度和晶粒尺寸小幅加大。

時溫效應(yīng)對環(huán)化反應(yīng)影響顯著，導致不同時間溫度環(huán)化應(yīng)力誘導PAN纖維聚集態(tài)結(jié)構(gòu)變化存在差異：熱處理180℃時，環(huán)化反應(yīng)程度較低，環(huán)化應(yīng)力誘導結(jié)晶和晶區(qū)取向現(xiàn)象不明顯；200℃熱處理30分鐘后，隨著環(huán)化反應(yīng)程度提高向現(xiàn)象逐漸顯現(xiàn)；220℃熱處理初期，劇烈的環(huán)化反應(yīng)使得應(yīng)力 誘導結(jié)晶和晶區(qū)取向現(xiàn)象更加明顯，影響纖維結(jié)晶度、晶粒尺寸和晶區(qū)取向度短時間內(nèi)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(yīng)，原有晶態(tài)規(guī)整結(jié)構(gòu)被破壞，導致 220℃熱處理 30分鐘后，晶態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)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(nèi)迅速參與環(huán)化反應(yīng)，結(jié)晶度、晶粒尺寸和晶區(qū)取向度均顯著降低。