| 中文摘要 | 第12-15页 |
| ABSTRACT | 第15-19页 |
| 本文创新和主要贡献 | 第20-21页 |
| 符号说明 | 第21-22页 |
| 第一章 绪论 | 第22-48页 |
| 1.1 PAN基碳纤维工业的发展概况 | 第22-24页 |
| 1.1.1 PAN基碳纤维的研究进展与生产现状 | 第22-23页 |
| 1.1.2 PAN基碳纤维的制备工艺 | 第23-24页 |
| 1.2 PAN纤维预氧化的研究现状和存在问题 | 第24-38页 |
| 1.2.1 预氧化过程中的化学变化 | 第24-33页 |
| 1.2.2 预氧化过程中的物理变化 | 第33-35页 |
| 1.2.3 工艺参数对预氧化的影响 | 第35-36页 |
| 1.2.4 预氧丝的显微组织 | 第36-37页 |
| 1.2.5 存在的问题 | 第37-38页 |
| 1.3 本文研究目的意义和研究内容 | 第38页 |
| 参考文献 | 第38-48页 |
| 第二章 实验材料与实验方法 | 第48-52页 |
| 2.1 技术路线 | 第48页 |
| 2.2 原材料 | 第48页 |
| 2.3 PAN原丝制备 | 第48-50页 |
| 2.4 预氧化和碳化的设备与工艺 | 第50-51页 |
| 2.5 表征技术 | 第51-52页 |
| 第三章 预氧化过程中PAN原丝的热行为和化学反应机理 | 第52-73页 |
| 3.1 前言 | 第52页 |
| 3.2 实验过程 | 第52-54页 |
| 3.2.1 原丝 | 第52-53页 |
| 3.2.2 预氧化实验 | 第53页 |
| 3.2.3 热分析 | 第53-54页 |
| 3.2.4 红外光谱分析 | 第54页 |
| 3.3 原丝组分对热行为的影响 | 第54-57页 |
| 3.3.1 DSC分析 | 第54-56页 |
| 3.3.2 TG分析 | 第56-57页 |
| 3.4 环境气氛对原丝热行为的影响 | 第57-59页 |
| 3.5 升温速率对原丝热行为的影响 | 第59-63页 |
| 3.6 环化反应的诱导期 | 第63-66页 |
| 3.7 预氧化反应动力学分析 | 第66-67页 |
| 3.8 FTIR化学结构转变分析 | 第67-70页 |
| 3.9 本章小结 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-73页 |
| 第四章 梯度升温预氧化过程中纤维结构转变与性能变化 | 第73-92页 |
| 4.1 前言 | 第73-74页 |
| 4.2 实验过程 | 第74-75页 |
| 4.2.1 原丝 | 第74页 |
| 4.2.2 预氧化实验 | 第74页 |
| 4.2.3 结构与性能表征 | 第74-75页 |
| 4.3 预氧化温度和时间对纤维成分的影响 | 第75-79页 |
| 4.4 预氧化温度和时间对预氧丝体密度的影响 | 第79-80页 |
| 4.5 预氧化牵伸对纤维氧含量和密度的影响 | 第80-82页 |
| 4.6 预氧丝晶体结构的变化 | 第82-87页 |
| 4.7 预氧丝力学性能的变化 | 第87-88页 |
| 4.8 本章小结 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-92页 |
| 第五章 预氧化过程中纤维张力的变化规律 | 第92-108页 |
| 5.1 前言 | 第92页 |
| 5.2 实验过程 | 第92-94页 |
| 5.2.1 原丝 | 第92页 |
| 5.2.2 热收缩实验 | 第92-93页 |
| 5.2.3 预氧化实验 | 第93-94页 |
| 5.2.4 碳化实验 | 第94页 |
| 5.2.5 张力测量和结构性能表征 | 第94页 |
| 5.3 PAN原丝在无约束状态下的热收缩行为 | 第94-96页 |
| 5.4 预氧化牵伸对纤维张力的影响 | 第96-97页 |
| 5.5 预氧化温度和时间对纤维张力的影响 | 第97-99页 |
| 5.6 原丝性能对纤维张力的影响 | 第99-101页 |
| 5.7 牵伸的作用机理 | 第101-104页 |
| 5.8 预氧化工艺对碳纤维性能的影响 | 第104-105页 |
| 5.9 本章小结 | 第105-106页 |
| 参考文献 | 第106-108页 |
| 第六章 预氧化过程中氧的扩散机理及对皮芯结构的影响 | 第108-126页 |
| 6.1 前言 | 第108-109页 |
| 6.2 实验过程 | 第109-110页 |
| 6.2.1 原丝 | 第109页 |
| 6.2.2 预氧化实验 | 第109页 |
| 6.2.3 表征技术 | 第109-110页 |
| 6.3 氧的扩散机理 | 第110-116页 |
| 6.3.1 氧化反应动力学分析 | 第110-112页 |
| 6.3.2 原丝组分和纤度对氧化反应的影响 | 第112-113页 |
| 6.3.3 氧的扩散机理 | 第113-116页 |
| 6.4 预氧丝皮芯结构的形成机制 | 第116-124页 |
| 6.4.1 预氧化工艺对皮芯结构的影响 | 第116-122页 |
| 6.4.2 原丝横截面形状对皮芯结构的影响 | 第122-123页 |
| 6.4.3 原丝纤度对皮芯结构的影响 | 第123-124页 |
| 6.5 本章小结 | 第124-125页 |
| 参考文献 | 第125-126页 |
| 第七章 SEM和TEM研究纤维组织结构的遗传与演变 | 第126-138页 |
| 7.1 前言 | 第126页 |
| 7.2 实验过程 | 第126-127页 |
| 7.2.1 原丝 | 第126页 |
| 7.2.2 预氧化实验 | 第126页 |
| 7.2.3 SEM实验 | 第126-127页 |
| 7.2.4 TEM实验 | 第127页 |
| 7.3 预氧化过程中纤维表面形貌的遗传与演变 | 第127-129页 |
| 7.4 预氧化过程中纤维断面形貌的遗传与演变 | 第129-132页 |
| 7.5 预氧化过程中纤维微观组织的遗传与演变 | 第132-136页 |
| 7.6 本章小结 | 第136页 |
| 参考文献 | 第136-138页 |
| 第八章 HRTEM研究纤维精细结构的遗传与演变 | 第138-158页 |
| 8.1 前言 | 第138-139页 |
| 8.2 实验过程 | 第139页 |
| 8.2.1 原丝 | 第139页 |
| 8.2.2 预氧化实验 | 第139页 |
| 8.2.3 HRTEM实验 | 第139页 |
| 8.3 PAN原丝的HRTEM组织结构 | 第139-145页 |
| 8.3.1 PAN原丝横向切片的组织结构 | 第139-143页 |
| 8.3.2 PAN原丝纵向切片的组织结构 | 第143-145页 |
| 8.4 预氧化过程中非晶组织的遗传与演变 | 第145-149页 |
| 8.5 预氧化过程中晶区组织的遗传与演变 | 第149-154页 |
| 8.6 预氧化过程中条带状组织的遗传与演变 | 第154-155页 |
| 8.7 本章小结 | 第155-156页 |
| 参考文献 | 第156-158页 |
| 第九章 结论 | 第158-161页 |
| 附录:Kissinger方法计算激活能和反应级数的公式推导 | 第161-164页 |
| 致谢 | 第164-166页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 | 第166-168页 |
| 参与科研项目及获奖情况 | 第168-169页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第169-170页 |
| 发表论文 | 第170-183页 |
