碳纤维预氧化是什么？会不会影响最终性能？
黑色材料碳纤维的性能突出，所以才会得到广泛应用，而制备碳纤维的过程是影响碳纤维基础性能的关键。制备过程中有一个环节叫预氧化，什么是碳纤维预氧化？预氧化时碳纤维会出现什么样的改变呢？
碳纤维预氧化的过程是怎样的？
聚丙烯腈纤维材料经过高温氧化变成PAN基碳纤维，在氧化之前会有预氧化这个加工环节。预氧化相当于是给碳纤维的高温氧化做好准备工作，你可以把它看成是跑步前的热身，预氧化如果不够充分，那碳纤维的性能将会受到影响。
碳纤维预氧化的过程并不复杂，在氧化炉的高温环境中，让空气中的氧分子与聚丙烯腈纤维充分结合在一起，使聚合物链开始交联，促使纤维的密度上升。预氧化过程中，有一个非常重要的因素，那就是温度控制，通常控制在200~300℃之间。
预氧化给碳纤维带来了哪些改变？
聚丙烯腈纤维在氧化炉中经历预氧化时，会出现多个方面的变化，从而为后续的高温氧化做好铺垫。
1、收缩：纤维材料在预氧化时会出现物理和化学收缩，这是由于大分子的布朗热运动加速，链段或链节要解取向，出现更多的构象，这种收缩大多发生在200℃以下。
2、强度下降：在预氧化过程中，拉伸强度会随着时间慢慢下降，这是因为侧链氰基转化为梯形结构，能够让大分子链之间的内聚能高密度显著下降，再加之大分子链的热解，致使拉伸强度下降。不用担心预氧化的强度下降问题，因为在后续的加工环节中，强度还会再提升起来。
3、密度上升：随着预氧化反应的发生，纤维密度缓慢提高，从1.18g/cc提高至1.38g/cc左右。引起密度提升的原因有好几种，可能是氢的含量逐步下降，与氧的结合逐步增加，分子量较大的元素氧逐步取代分子量轻的氢；也可能是分子的线长度缩小，致使密度提高；亦或是牵伸力能够让纵向伸长和径向收缩，促进了密度的提高；另外分子间的交联或缩聚使分子间的次价键力范氏力)转变为价键力，也会导致密度提升。
预氧化是聚丙烯腈基碳纤维材料的制备过程中必须要经历的重要环节，而在粘胶基碳纤维的制备过程中就没有这个步骤，这也是聚丙烯腈基碳纤维性能高于粘胶基碳纤维的一个重要原因。
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