碳纤维电子顺磁共振

 高科裂解碳(C)在3500℃以上有机化时，最终可以完全石墨(化学式C )化。碳纤维配件“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。但是如果高温热处理(chǔ lǐ)温度（temperature)(HTT)低于2000℃时，不同有机原料的石墨化倾向是不同的，因为此时碳原子(化学式:C) 为SP2杂化，并含有不同聚合程度、不同大小的芳香环基本结构单元(BSUs)，大致可以归结为下列两类。

  
 
　　(1)硬炭，通过(tōng guò)高温分解含有相当数量异质元索的纤维素（cellulose）及其衍生(释义：演变而产生)物获得，它们不可以形成层间插入混合物或氧(Oxygen)化（oxidation)石墨，它们的基本结构单元(BUS)为0.5～1nm，只有在催化剂或者机械作用下才能转化为石墨。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。

 
　　(2)软炭。碳纤维配件一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。裂解有机芳香族化合物或者亚稳态沥青获得，BUS的尺寸为(20～100)×10 -10m。它们可以形成层闻插入混合物或氧(Oxygen)化石墨(化学式C )，在远低于温热处理(chǔ lǐ)(HTT)温度（temperature)的情况下就能够形成无序态碳(C)。

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  上面讨论的是碳(C)纤维制造中最基本的碳化、石墨(化学式C )化过程(guò chéng)。根据自然条件、有机物的结构、裂解环境尤其是裂解温度（temperature)HTT，其中间步骤（procedure)复杂得多。碳纤维的电子顺磁共振及磁化系数测量表明其中有3个基本过程：
　　①最小反磁性在相当低的温度（temperature)700℃左右出现，表明杂质原子被除去，大量自由基结合在具有非饱和键的碳(C)原子上，从而将顺磁性居里中心局域化；
　　②到1000℃，顺磁性中心点减少，在1000～1400℃之间，局域在芳香环上的电子去局域化，反磁性进一步缓慢增大；
　　③1600～2000℃，由于热激发、缺陷、位错迁移，碳(C)的单一及多重结合形成，BUS尺寸增大，大量电子去局域化，朗道反磁性及居里顺磁性巩固(Strengthen)，电子顺磁共振(EGOOGLE PR)强度减弱。