电纺PAN纤维晶态结构与预氧化纤维及碳纤维结构的关联性研究

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 碳纤维概述

1．2 PAN基碳纤维概述

1．2．1 PAN基碳纤维发展

1．2．2 PAN原丝

1．2．3 预氧稳定化

1．2．4 碳化

1．3 静电纺丝法制备PAN基纳米纤维

1．3．1 静电纺丝发展及现状

1．3．2 静电纺丝原理

1．3．3 静电纺丝的应用

1．4 碳纳米纤维的制备

1．4．1 碳纳米纤维的预氧化

1．4．2 碳纳米纤维的碳化

1．5 本课题研究目的、意义及创新点

第二章 实验部分

2．1 实验原料

2．2 实验所用主要试剂

2．3 实验方法

2．3．1 纺丝液配置

2．3．2 静电纺丝

2．3．3 初生纤维后处理

2．3．4 蒸汽牵伸与热定型

2．3．5 电纺PAN基纤维预氧化

2．3．6 电纺PAN基纤维碳化

2．4 表征

2．4．1 密度

2．4．2 扫描电子显微镜(SEM)

2．4．3 差示扫描量热法(DSC)

2．4．4 广角X射线衍射(WAXD)

2．4．5 定量傅里叶红外光谱分析(FT-IR)

2．4．6 氧元素分析

2．4．7 拉曼光谱

2．4．8 力学性能测试

2．4．9 实验用仪器

第三章 结果与讨论

3．1 不同晶态结构连续定向电纺PAN纤维的结构和性能

3．1．1 表面形貌及直径

3．1．2 密度

3．1．3 晶态结构

3．1．4 小结

3．2 不同预氧化工艺制备电纺PAN基碳纤维性能的比较

3．2．1 传统预氧化工艺

3．2．2 三温区短时高温工艺

3．2．3 四温区短时高温工艺

3．2．4 小结

3．3 晶态结构对电纺PAN基纤维预氧化过程的影响

3．3．1 DSC数据分析

3．3．2 不同晶态结构对预氧化进程中环化度变化的影响

3．3．3 不同晶态结构对预氯化进程中氧含量变化的影响

3．3．4 不同晶态结构对预氧化进程中密度变化的影响

3．3．5 小结

3．4 晶态结构与电纺PAN基碳纤维性能关联性研究

3．4．1 密度

3．4．2 WASD测试结果分析

3．4．3 拉曼光谱

3．4．4 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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