李昭君，刘亮光，李建林

(海南大学 材料科学与工程学院，海南 海口 570228)

摘 要：以东丽T300-1K 平纹编织碳布为原料，利用放电等离子烧结技术(SPS)在1750 ℃高温下对碳纤维布施加垂直于纤维轴向的压力，制备了不同烧结压力的碳纤维样品，利用扫描电子显微镜(SEM)、X 射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X 射线衍射仪(XRD)对制备的碳纤维样品的微观形貌和微观结构进行了表征，并利用图像处理手段对纤维截面圆度进行了分析。结果表明，高温下施加的垂直于纤维轴向的压力将使碳纤维的微观形貌和结构发生变化。随着压力的增加，碳纤维的圆形截面趋于扁平化，截面圆度从0.91 减小到0.65，(002)晶面衍射峰半高宽逐渐减小，其晶面间距由0.3544 nm 减小到0.3488 nm，沿纤维石墨网方向的微晶尺寸从3.483 nm 长大到10.682 nm。Raman图谱的D 峰和G 峰强度比逐渐减小，纤维的石墨化程度增加。在1750 ℃高温下，随着压力增加，碳纤维内部微观结构由无序的二维乱层石墨结构向有序的三维层状发展。

关键词：碳纤维；压力；微观形貌；结构