| 摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-11页 |
| 1 文献综述 | 第16-46页 |
| 1.1 碳纤维的发展历史及国内外研究现状 | 第16-19页 |
| 1.1.1 碳纤维的发展历史 | 第16-17页 |
| 1.1.2 国外聚丙烯腈基碳纤维的发展状况 | 第17-18页 |
| 1.1.3 国内聚丙烯腈基碳纤维的发展状况及存在的问题 | 第18-19页 |
| 1.2 聚丙烯腈基碳纤维的制备工艺 | 第19-28页 |
| 1.2.1 聚丙烯腈基碳纤维纺丝原液的制备 | 第19-26页 |
| 1.2.1.1 共聚单体的选择 | 第20-22页 |
| 1.2.1.2 聚合方法 | 第22-26页 |
| 1.2.2 超高分子量PAN的合成 | 第26-28页 |
| 1.3 聚物溶胀和溶解的一般过程 | 第28-32页 |
| 1.3.1 影响高聚物溶胀溶解的主要因素 | 第29-30页 |
| 1.3.2 高聚物-溶剂的相平衡及溶解的基本过程 | 第30-31页 |
| 1.3.3 超高分子量聚丙烯腈溶解行为研究的现状 | 第31-32页 |
| 1.4 聚丙烯腈基碳纤维纺丝原液的流变性与可纺性 | 第32-33页 |
| 1.5 聚丙烯腈原丝的纺丝方法 | 第33-35页 |
| 1.5.1 湿法纺丝 | 第33-34页 |
| 1.5.2 干湿法纺丝 | 第34-35页 |
| 1.5.3 凝胶纺丝 | 第35页 |
| 1.6 本课题的提出及主要研究内容 | 第35-37页 |
| 1.6.1 本课题研究的背景、意义及目的 | 第35-36页 |
| 1.6.2 本课题的研究内容 | 第36-37页 |
| 参考文献 | 第37-46页 |
| 2 超高分子量聚丙烯腈（UHMWPAN）的合成 | 第46-70页 |
| 2.1 引言 | 第46-47页 |
| 2.2 实验部分 | 第47-51页 |
| 2.2.1 实验材料 | 第47页 |
| 2.2.2 实验方法 | 第47-48页 |
| 2.2.3 PAN共聚物转化率的测定 | 第48页 |
| 2.2.4 超高分子量PAN的分子量测定 | 第48-50页 |
| 2.2.4.1 一点法测定粘均分子量 | 第48-49页 |
| 2.2.4.2 凝胶渗透色谱法测定共聚物数均分子量及分子量分布 | 第49-50页 |
| 2.2.5 共聚物元素分析（EA） | 第50页 |
| 2.2.6 PAN共聚物的结构测试（FTIR） | 第50页 |
| 2.2.7 X射线衍射（XRD） | 第50页 |
| 2.2.8 差示扫描量热分析（DSC）和热重分析（TG） | 第50-51页 |
| 2.3 反应条件对AN/lA水相悬浮聚合反应的影响 | 第51-57页 |
| 2.3.1 单体浓度对聚合反应的影响 | 第51-52页 |
| 2.3.2 单体配比对水相悬浮聚合反应的影响 | 第52页 |
| 2.3.3 引发剂（AIBN）浓度对水相悬浮聚合反应的影响 | 第52-53页 |
| 2.3.4 分散剂（PVA）浓度对水相悬浮聚合反应的影响 | 第53-54页 |
| 2.3.5 聚合温度对水相悬浮聚合反应的影响 | 第54-55页 |
| 2.3.6 聚合反应时间对水相悬浮聚合反应的影响 | 第55-56页 |
| 2.3.7 不同聚合方法对分子量分布的影响 | 第56-57页 |
| 2.4 PAN聚合物的理化性能 | 第57-62页 |
| 2.4.1 共聚物元素分析（EA） | 第57-59页 |
| 2.4.2 共聚物结构分析（FTIR） | 第59-60页 |
| 2.4.3 共聚物聚集态结构分析 | 第60-62页 |
| 2.5 PAN共聚物的热性能 | 第62-65页 |
| 2.5.1 差示扫描量热分析（DSC） | 第62-63页 |
| 2.5.2 热重分析（TGA） | 第63-65页 |
| 2.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-70页 |
| 3 超高分子量聚丙烯腈共聚物的溶胀溶解过程研究 | 第70-87页 |
| 3.1 引言 | 第70-72页 |
| 3.2 UHMWPAN的溶解过程特点和溶剂的选择 | 第72-73页 |
| 3.2.1 UHMWPAN的溶解过程的特点 | 第72页 |
| 3.2.2 UHMWPAN溶解过程的热力学分析 | 第72页 |
| 3.2.3 选择二甲基亚砜（DMSO）为溶剂的科学依据 | 第72-73页 |
| 3.3 实验部分 | 第73-75页 |
| 3.3.1 实验原料与仪器设备 | 第73页 |
| 3.3.2 实验方法 | 第73页 |
| 3.3.3 溶胀正交实验 | 第73-74页 |
| 3.3.4 溶解工艺实验 | 第74-75页 |
| 3.3.5 测试与表征 | 第75页 |
| 3.4 结果与讨论 | 第75-84页 |
| 3.4.1 UHMWPAN浓度的选择 | 第75-76页 |
| 3.4.2 溶胀温度、溶胀时间及UHMWPAN质量浓度对溶胀效果的影响 | 第76-80页 |
| 3.4.3 升温过程体系粘度变化 | 第80-81页 |
| 3.4.4 聚合物颗粒尺寸对UHMWPAN溶胀效果的影响 | 第81-82页 |
| 3.4.5 DMSO体系中超高分子量聚丙烯腈溶解工艺 | 第82-84页 |
| 3.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-87页 |
| 4 超高-高分子量PAN聚合体原液的制备及其剪切流变行为研究 | 第87-114页 |
| 4.1 引言 | 第87-88页 |
| 4.2 实验部分 | 第88-91页 |
| 4.2.1 实验材料 | 第88页 |
| 4.2.2 药品的纯化 | 第88-89页 |
| 4.2.3 实验仪器 | 第89页 |
| 4.2.4 UHMWPAN溶液配制及含UHMWPAN的溶液聚合 | 第89页 |
| 4.2.5 聚合体原液转化率的测定 | 第89页 |
| 4.2.6 聚合体原液粘均分子量测定 | 第89-90页 |
| 4.2.7 粘度测试 | 第90页 |
| 4.2.8 流变测试 | 第90-91页 |
| 4.3 UHMWPAN含量对聚合反应的影响 | 第91-95页 |
| 4.3.1 合成时间的确定 | 第91-92页 |
| 4.3.2 UHMWPAN含量对转化率、分子量以及粘度的影响 | 第92-95页 |
| 4.4 添加UHMWPAN对稳态和动态剪切流变特性的影响 | 第95-110页 |
| 4.4.1 含UHMWPAN共聚物稳态剪切流变测试 | 第95-97页 |
| 4.4.2 含UHMWPAN共聚物粘度对温度的依赖性 | 第97-98页 |
| 4.4.3 添加UHMWPAN对纺丝溶液非牛顿指数的影响 | 第98-100页 |
| 4.4.4 添加UHMWPAN对动态剪切流变的影响 | 第100-110页 |
| 4.4.4.1 剪切频率对纺丝溶液复数粘度的影响 | 第100-101页 |
| 4.4.4.2 剪切频率对纺丝溶液储能模量、损耗模量及损耗角正切的影响 | 第101-105页 |
| 4.4.4.3 剪切应变对纺丝溶液储能模量、损耗模量及复数粘度的影响 | 第105-107页 |
| 4.4.4.4 温度对纺丝溶液储能模量、损耗模量、复数粘度及损耗角正切的影响 | 第107-110页 |
| 4.5 本章小结 | 第110-111页 |
| 参考文献 | 第111-114页 |
| 5 超高-高分子量PAN聚合体原液的拉伸流变性能及可纺性研究 | 第114-137页 |
| 5.1 引言 | 第114-116页 |
| 5.2 实验部分 | 第116-121页 |
| 5.2.1 实验材料 | 第116页 |
| 5.2.2 实验仪器 | 第116-117页 |
| 5.2.3 PAN纺丝溶液的制备 | 第117页 |
| 5.2.4 力致变凝胶化干湿法纺丝 | 第117-118页 |
| 5.2.5 纺丝溶液的拉伸流变测试 | 第118-120页 |
| 5.2.6 扫描电镜（SEM）观察纤维表面及截面形态 | 第120-121页 |
| 5.2.7 纤维力学性能测试 | 第121页 |
| 5.2.8 X射线衍射（XRD） | 第121页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第121-133页 |
| 5.3.1 UHMWPAN对纺丝溶液细流直径的影响 | 第121-123页 |
| 5.3.2 UHMWPAN对纺丝溶液拉伸粘度的影响 | 第123-126页 |
| 5.3.3 UHMWPAN对纺丝溶液Trouton比的影响 | 第126-127页 |
| 5.3.4 UHMWPAN对纺丝溶液可纺性能的影响 | 第127-129页 |
| 5.3.4.1 UHMWPAN含量以及纺丝温度对(11（m/min）的影响 | 第127-128页 |
| 5.3.4.2 空气层高度对含有UHMWPAN纺丝液可纺性的影响 | 第128-129页 |
| 5.3.5 初生纤维的表面和截面形态分析 | 第129-130页 |
| 5.3.6 初生纤维的的力学性能 | 第130-132页 |
| 5.3.7 初生纤维的结晶度与取向度分析 | 第132-133页 |
| 5.4 本章小结 | 第133-134页 |
| 参考文献 | 第134-137页 |
| 6 结论 | 第137-140页 |
| 7 展望 | 第140-141页 |
| 攻读博士学位期间发表的主要学术论文 | 第141-142页 |
| 致谢 | 第142页 |
