碳纤维凝固过程的径向扩散模型与仿真分析

在以聚丙烯腈二甲基亚砜溶液为纺丝液、二甲基亚砜水溶液为凝固液的纺丝体系中,研究碳纤维纺丝的凝固过程,提出求解径向的扩散数学模型,得到各径向的浓度分布及浓度随时间变化的曲线,通过改变模型参数考察纺丝条件对凝固过程的影响。仿真结果表明,增加纺丝液中的固含量,延长凝固时间,使用较粗纺丝条会延长凝固时间,有利于获得结构均匀、致密的纤维。提出的数学模型求解方法通用性好,可用于求解其他纤维纺丝过程的数学模型。