拉曼光谱技术在高分子表征研究中的应用 被引量：6

1

作者 袁媛 王梦梵 +2 位作者 曲云菲 张泽军 张建明 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1206-1220,共15页

拉曼光谱作为一种强大的工具,被广泛应用于聚合物结构的表征.随着共振拉曼光谱、扫描角度拉曼光谱、高分辨率拉曼成像、极化拉曼光谱、表面增强拉曼散射等拉曼技术的迅速发展,拉曼光谱的应用范围不断扩大.本文首先介绍了拉曼光谱设备的... 拉曼光谱作为一种强大的工具,被广泛应用于聚合物结构的表征.随着共振拉曼光谱、扫描角度拉曼光谱、高分辨率拉曼成像、极化拉曼光谱、表面增强拉曼散射等拉曼技术的迅速发展,拉曼光谱的应用范围不断扩大.本文首先介绍了拉曼光谱设备的基本原理和组成,总结了拉曼技术的实验技巧和数据处理中需要注意的问题,讨论了红外光谱和拉曼光谱的区别,在此基础上,综述了近十年来拉曼技术在聚合物结构表征领域的最新应用和研究进展.其应用包括以下六个方面:高分子链的构象、聚合物的聚集状态、聚合物结晶度的计算、高分子链的取向、外场作用下的结构转化、高分子共混物化学或物理成分的识别.最后,对拉曼光谱在聚合物研究中的发展进行了展望.希望本文能够对试图从拉曼光谱中获取聚合物结构信息的学者有所帮助. 展开更多

关键词 拉曼光谱 结构表征 原理 应用

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碳纤维密度变化的石墨化结构依赖性 被引量：5

2

作者 陈旺 王梦梵 +2 位作者 李大鑫 徐樑华 曹维宇 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期803-806,共4页

本文通过广角X-射线衍射法(WAXD),激光拉曼光谱法(Raman)研究了聚丙烯腈基碳纤维在高温石墨化过程中石墨化程度对密度的影响。实验结果表明:在石墨化过程的不同温度阶段,碳纤维的密度呈现不同的变化趋势,并且与其石墨化程度随温度变化... 本文通过广角X-射线衍射法(WAXD),激光拉曼光谱法(Raman)研究了聚丙烯腈基碳纤维在高温石墨化过程中石墨化程度对密度的影响。实验结果表明:在石墨化过程的不同温度阶段,碳纤维的密度呈现不同的变化趋势,并且与其石墨化程度随温度变化的规律相似。石墨化程度的不断提高,使得类石墨片层间距d002不断减小,从而造成晶区密度相应地逐渐增大,这是导致碳纤维体密度变化的关键原因。 展开更多

关键词 碳纤维 密度 石墨化度

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最小方差霍夫曼编码设计及应用研究

3

作者 王梦梵 李晓毅 +2 位作者 冯克涛 朱刚 王邠 《现代信息科技》 2024年第9期87-90,96,共5页

随着云存储和云计算的发展,大量数据被上传及存储在服务器端。针对传统霍夫曼编码设计存在码字长度分布不均匀、码方差偏大、“字符—概率—码字”唯一对应难,引起储存空间占用大、解码误码率高的问题,文章基于“极小量扰动”思想提出... 随着云存储和云计算的发展,大量数据被上传及存储在服务器端。针对传统霍夫曼编码设计存在码字长度分布不均匀、码方差偏大、“字符—概率—码字”唯一对应难,引起储存空间占用大、解码误码率高的问题,文章基于“极小量扰动”思想提出一种最小方差霍夫曼编码设计方法。仿真结果表明,该文设计的最小方差霍夫曼编码码字长度分布更均匀,码方差更小,且所得编码能与符号对应;进行文本压缩实验时,压缩率分别为69.6%、65.9%、49.3%,能有效提升编码质量,降低冗余度。 展开更多

关键词 云存储 霍夫曼编码 最小方差 数据压缩

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力场对PAN干湿法／湿法初生纤维结晶及其取向结构的影响 被引量：2

4

作者 李龙 王梦梵 +2 位作者 焦娜 徐樑华 曹维宇 《高分子通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期43-48,共6页

利用广角X射线衍射(WAXD)研究了聚丙烯腈(PAN)干湿法及湿法初生纤维晶区及其取向结构的形成过程。结果表明,干湿法和湿法初生纤维的结晶度和Hermann取向因子随剪切速率和牵伸力增加而增大,相同条件下湿法制备的初生纤维晶区取向较优。... 利用广角X射线衍射(WAXD)研究了聚丙烯腈(PAN)干湿法及湿法初生纤维晶区及其取向结构的形成过程。结果表明,干湿法和湿法初生纤维的结晶度和Hermann取向因子随剪切速率和牵伸力增加而增大,相同条件下湿法制备的初生纤维晶区取向较优。干湿法过程中,由于牵伸张力在空气层段的集中,分子链凝固相分离过程发生在相对较弱的力场环境下,降低了结晶过程晶区的取向。湿法过程中,受到剪切作用的分子链直接进入凝固浴后即进入结晶过程,晶区取向度在张力诱导下相对较高。根据上述研究结果,提出了凝固过程中结晶及取向结构形成的分子链演变模型。 展开更多

关键词 PAN初生纤维 干湿法 湿法 晶区取向结构

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碳纤维高温处理过程中石墨片层堆叠的温度效应 被引量：2

5

作者 肖瑛阁 徐樑华 +2 位作者 焦娜 王梦梵 曹维宇 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期45-48,共4页

采用二维广角X-射线衍射法(WAXD)研究了国产聚丙烯腈基碳纤维在高温处理过程中石墨片层结构的堆叠过程,分析了温度因素对于堆叠结构的影响。实验结果表明,随着热处理温度的升高,碳纤维中的类石墨片层堆叠层数不断增加,结构趋于规整致密... 采用二维广角X-射线衍射法(WAXD)研究了国产聚丙烯腈基碳纤维在高温处理过程中石墨片层结构的堆叠过程,分析了温度因素对于堆叠结构的影响。实验结果表明,随着热处理温度的升高,碳纤维中的类石墨片层堆叠层数不断增加,结构趋于规整致密,并且在1 900℃后堆叠速率加快。同时,通过元素分析和Raman光谱的研究,解释了堆叠速率提高的原因,随着非碳元素的脱除和碳化学结构向SP2杂化转变,结构缺陷不断减少,有利于石墨片层的堆叠。 展开更多

关键词 碳纤维 石墨微晶 热处理

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PAN基碳纤维碳化过程反应动力学研究 被引量：2

6

作者 王梦梵 李龙 +2 位作者 陈旺 徐樑华 曹维宇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期79-81,共3页

使用热失重分析(TGA)模拟了聚丙烯腈(PAN)预氧纤维在N2气氛中的碳化反应,并使用Kissinger和Ozawa法计算了碳化反应动力学相关参数。在室温～1400℃范围内,碳化反应可以分为三个阶段顺序进行,而且均符合一级反应级数模型。3步反应的活化... 使用热失重分析(TGA)模拟了聚丙烯腈(PAN)预氧纤维在N2气氛中的碳化反应,并使用Kissinger和Ozawa法计算了碳化反应动力学相关参数。在室温～1400℃范围内,碳化反应可以分为三个阶段顺序进行,而且均符合一级反应级数模型。3步反应的活化能值Ea3>Ea2>Ea1,幂前指数A1>A3>A2,反应速率R1>R2>R3。分析表明:环化结构重排的化学反应是碳化步骤的控制反应。 展开更多

关键词 PAN基碳纤维 碳化反应 动力学 活化能

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X射线晶体结构解析技术在高分子表征研究中的应用 被引量：2

7

作者 扈健 王梦梵 吴婧华 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1390-1405,共16页

高分子材料结构具有多尺度的复杂性,解析高分子材料各级微观结构并建立结构与性能之间的关系是高分子研究领域的重要目标和挑战.对结晶性高分子而言,第一步工作就是对其晶体结构进行表征和解析,X射线衍射法是高分子晶体结构解析中最经... 高分子材料结构具有多尺度的复杂性,解析高分子材料各级微观结构并建立结构与性能之间的关系是高分子研究领域的重要目标和挑战.对结晶性高分子而言,第一步工作就是对其晶体结构进行表征和解析,X射线衍射法是高分子晶体结构解析中最经典也是最常用的方法.本文主要介绍X射线衍射等技术在高分子晶体解析中的基本原理和测试表征方法,总结概述近些年来晶体结构解析在高分子领域内的主要进展以及应用.通过晶体结构解析的方法建立可靠的高分子晶体结构,不仅可以应用于新合成结晶高分子结构的解析,也可以进一步研究高分子各级结构在外场作用下的演变,探明微观结构与宏观性能之间的关系. 展开更多

关键词 结晶性高分子 晶体结构 X射线衍射 结构与性能

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湿法纺丝过程中牵伸对聚丙烯腈原丝相转变行为的影响 被引量：1

8

作者 焦娜 李龙 +2 位作者 王梦梵 徐木梁华 曹维宇 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期103-106,共4页

通过动态机械热分析、声速法和广角X射线衍射法等分析方法研究了聚丙烯腈(PAN)原丝在受热状态下的相转变行为,并比较了不同牵伸倍率下原丝模量和相转变的差异。结果表明,牵伸的增加使得原丝分子链有序排列,导致了其储能及损耗模量的增加... 通过动态机械热分析、声速法和广角X射线衍射法等分析方法研究了聚丙烯腈(PAN)原丝在受热状态下的相转变行为,并比较了不同牵伸倍率下原丝模量和相转变的差异。结果表明,牵伸的增加使得原丝分子链有序排列,导致了其储能及损耗模量的增加;同时,纤维内应力的增加,使处于热力学亚稳态的取向纤维在热场环境下模量的下降幅度较大。热环境下PAN原丝主要发生2个相转变,晶区分子链运动造成的βc相转变(110℃)和无定形区分子链运动引起的α相转变(150℃)。牵伸对βc相转变影响不大,但使α相转变所需克服的能垒增加,转变温度向高温方向偏移并逐渐消失。 展开更多

关键词 聚丙烯腈原丝 相转变 模量 牵伸

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PAN基碳纤维原丝长周期结构的二维SAXS研究 被引量：1

9

作者 肖瑛阁 徐樑华 +2 位作者 史晓健 王梦梵 曹维宇 《高分子通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期65-70,共6页

在有效采集湿法纺丝凝固成形的PAN纤维二维小角X射线散射(SAXS)图像的基础上,通过理论模型的建立和散射强度的计算,对散射信息中的微孔结构和长周期结构的叠加信号进行了合理的分离,获得了纤维中长周期结构信息。结合相关函数分析方法,... 在有效采集湿法纺丝凝固成形的PAN纤维二维小角X射线散射(SAXS)图像的基础上,通过理论模型的建立和散射强度的计算,对散射信息中的微孔结构和长周期结构的叠加信号进行了合理的分离,获得了纤维中长周期结构信息。结合相关函数分析方法,计算了长周期中准晶区厚度、非晶区厚度等结构参数,建立了PAN纺丝过程中凝固纤维的长周期特征结构的研究分析方法。同时,采用广角X射线衍射(WAXD)方法测定纤维的结晶度,验证了所建立方法的准确性。 展开更多

关键词 PAN纤维 凝固 SAXS 长周期

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PAN纤维炭化过程中缺陷结构的温度效应 被引量：1

10

作者 王梦梵 陈旺 +3 位作者 苏世州 韩旭 徐樑华 曹维宇 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期66-70,共5页

采用小角X射线散射（SAXS）方法研究了PAN纤维在炭化及石墨化过程中微孔缺陷结构随热处理温度的变化.由微孔结构散射形成的PAN基碳纤维SAXS散射花样经圆积分处理后为光滑曲线.使用一维散射曲线计算得到微孔结构均方回转半径、相对孔体... 采用小角X射线散射（SAXS）方法研究了PAN纤维在炭化及石墨化过程中微孔缺陷结构随热处理温度的变化.由微孔结构散射形成的PAN基碳纤维SAXS散射花样经圆积分处理后为光滑曲线.使用一维散射曲线计算得到微孔结构均方回转半径、相对孔体积、孔隙率、比表面积结构参数随温度的变化规律.结果表明：随热处理温度提高PAN基碳纤维微孔结构变化分为三个阶段：400～700℃微孔体积变化（孔的融合）为主,形态变化为辅;700～1800℃微孔体积变化（孔的分裂与缩小）与形态变化（边缘复杂化）基本同步;而1800～2400℃微孔形态变化为主,体积变化为辅. 展开更多

关键词 PAN基碳纤维 微孔缺陷结构 小角X射线散射(SAXS) 温度效应

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具有pH响应性和成纤性的丙烯腈与丙烯酸共聚物的结构 被引量：1

11

作者 马晓娜 李常清 +2 位作者 李龙 王梦梵 徐木梁华 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期72-75,80,共5页

利用丙烯腈(AN)与丙烯酸(AA)单体的化学性质及单体的活性不同,AA采用不同投料方式,制备了具有pH响应性与成纤性的丙烯腈/丙烯酸共聚物[P(AN-co-AA)],通过红外、液体核磁、元素分析等测试手段研究了共聚物结构特点。结果表明,AA与AN单体... 利用丙烯腈(AN)与丙烯酸(AA)单体的化学性质及单体的活性不同,AA采用不同投料方式,制备了具有pH响应性与成纤性的丙烯腈/丙烯酸共聚物[P(AN-co-AA)],通过红外、液体核磁、元素分析等测试手段研究了共聚物结构特点。结果表明,AA与AN单体物质的量比为20∶80时,聚合物具有良好的pH响应性与成纤性;不同投料方式的共聚物中羰基与氰基含量的比值都随着反应进行呈增长趋势,一次性投料更大;分批投料共聚物分子链易形成嵌段结构,表现出良好的pH响应性及较好的力学性能。 展开更多

关键词 丙烯腈 丙烯酸 共聚合 竞聚率 PH响应性

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P(AN-co-AA)纤维的pH响应性与纤维结构的关系

12

作者 马晓娜 李常清 +3 位作者 王梦梵 李龙 赵洪江 徐樑华 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期46-49,共4页

改变纺丝工艺湿法纺制共聚丙烯腈和丙烯酸(P(AN-co-AA))纤维,利用比表面孔径分布仪表征纤维的孔洞结构,X射线衍射光谱表征纤维晶态结构及称量法测试纤维溶胀度,研究了P(AN-co-AA)纤维的pH响应性与纤维结构的关系。结果表明,P(AN-co-AA)... 改变纺丝工艺湿法纺制共聚丙烯腈和丙烯酸(P(AN-co-AA))纤维,利用比表面孔径分布仪表征纤维的孔洞结构,X射线衍射光谱表征纤维晶态结构及称量法测试纤维溶胀度,研究了P(AN-co-AA)纤维的pH响应性与纤维结构的关系。结果表明,P(AN-co-AA)纤维具有pH响应特点,纤维在碱性溶液中的平衡溶胀度与纤维的晶态结构有关,结晶度大,平衡溶胀度小;纤维的响应时间与纤维直径、孔洞结构有关,直径越小,孔洞越多,响应速率越快。 展开更多

关键词 P(AN-co-AA)纤维 PH响应性 溶胀度 响应时间 纤维结构

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无规聚丙烯腈纤维热处理过程相转变行为的同步辐射研究

13

作者 王梦梵 焦娜 +3 位作者 苏世州 韩旭 徐樑华 曹维宇 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1084-1088,共5页

使用在线同步辐射广角X射线衍射(WAXD)和原位变温傅里叶红外(FTIR)研究了无规聚丙烯腈(at-PAN)纤维热处理过程中晶区的相转变行为.研究发现,WAXD图像中由(110)晶面衍射形成的衍射弧在加热过程中其q值随温度的变化速率不完全一致,在110... 使用在线同步辐射广角X射线衍射(WAXD)和原位变温傅里叶红外(FTIR)研究了无规聚丙烯腈(at-PAN)纤维热处理过程中晶区的相转变行为.研究发现,WAXD图像中由(110)晶面衍射形成的衍射弧在加热过程中其q值随温度的变化速率不完全一致,在110℃存在突变点,此温度下晶区的热膨胀率从4.15×10-4nm/K(α1)突变为1.13×10-3nm/K(α2),同时DSC曲线在110℃附近出现放热峰,说明发生了晶胞结构转变.通过升温FTIR测试发现1230 cm-1和1250 cm-1处吸收峰的相对强度随热处理过程也发生变化,两峰峰强分别对应纤维中31螺旋构象与平面锯齿构象的相对含量,通过C=I1250/I1230与热处理温度的关系发现C值在110℃突然急剧减小,说明at-PAN纤维晶区分子链在110℃附近发生了平面锯齿构象向31螺旋构象的剧烈转变,而正是由于这种转变导致晶区层间距的变化使得WAXD图像中衍射弧的位置随温度变化速率不一致,即相转变行为是由分子链构象的变化引起的. 展开更多

关键词 at-PAN纤维 相转变行为 在线同步辐射WAXD FTIR

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PAN基碳纤维长周期结构的温度依赖性 被引量：1

14

作者 王梦梵 李龙 +3 位作者 高益军 孔德玉 徐樑华 曹维宇 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-5,共5页

采用SAXS和HRTEM方法从倒易空间和实空间分别研究了PAN纤维碳化及石墨化过程中长周期结构及其变化。通过HRTEM测试发现碳纤维中存在由石墨微晶的有序堆砌结构,无序堆砌结构及过渡区形成的层状长周期结构,同时碳纤维的SAXS赤道方向散射... 采用SAXS和HRTEM方法从倒易空间和实空间分别研究了PAN纤维碳化及石墨化过程中长周期结构及其变化。通过HRTEM测试发现碳纤维中存在由石墨微晶的有序堆砌结构,无序堆砌结构及过渡区形成的层状长周期结构,同时碳纤维的SAXS赤道方向散射曲线中出现肩峰,说明这种长周期结构沿纤维径向堆砌。通过SAXS研究发现,在PAN纤维碳化过程中长周期结构从700℃时开始出现且其尺寸随热处理温度的变化呈先增大后减小的趋势,转折温度区域约为1350℃左右。通过一维相关函数分析,计算了长周期结构中石墨微晶有序堆砌结构尺寸(Lo)、无序堆砌结构尺寸(Ld)、过渡区尺寸(Ltr)随热处理温度的变化:1350℃之前,Lo、Ld趋于增大,而Ltr趋于减小;1350℃之后3个参数均呈减小的趋势。 展开更多

关键词 PAN基碳纤维 小角X射线散射(SAXS) 长周期结构 相关函数 温度依赖性

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