| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-25页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 碳纤维制备及物化性能研究 | 第11-16页 |
| 1.2.1 碳纤维制备 | 第11-13页 |
| 1.2.2 碳纤维本体结构 | 第13-15页 |
| 1.2.3 碳纤维表面物理结构 | 第15页 |
| 1.2.4 碳纤维表面化学结构 | 第15-16页 |
| 1.3 多孔炭材料的研究进展 | 第16-18页 |
| 1.3.1 多孔炭的孔结构 | 第16-17页 |
| 1.3.2 多孔炭的制备 | 第17-18页 |
| 1.4 分子模拟的研究方法 | 第18-19页 |
| 1.5 碳纤维表面改性方法研究进展 | 第19-22页 |
| 1.5.1 氧化处理法 | 第19-20页 |
| 1.5.2 等离子体处理法 | 第20页 |
| 1.5.3 γ辐照处理 | 第20-21页 |
| 1.5.4 稀土处理 | 第21-22页 |
| 1.6 树脂基复合材料界面研究 | 第22-24页 |
| 1.6.1 界面层结构与作用 | 第22-23页 |
| 1.6.2 界面作用机理 | 第23-24页 |
| 1.7 本文主要研究内容 | 第24-25页 |
| 第2章 试验材料与研究方法 | 第25-35页 |
| 2.1 本文整体方案 | 第25页 |
| 2.2 PF/CF界面行为第一性原理计算 | 第25-26页 |
| 2.3 碳纤维改性试验材料及设备 | 第26-27页 |
| 2.3.1 碳纤维改性试验材料 | 第26-27页 |
| 2.3.2 主要试验设备和仪器 | 第27页 |
| 2.4 碳纤维的表面处理 | 第27-29页 |
| 2.4.1 萃取处理碳纤维 | 第28页 |
| 2.4.2 碳纤维表面包覆PF | 第28页 |
| 2.4.3 PF高温炭化处理碳纤维 | 第28-29页 |
| 2.5 碳纤维力学性能测试分析 | 第29-31页 |
| 2.5.1 碳纤维界面强度 | 第29-30页 |
| 2.5.2 碳纤维单丝拉伸强度 | 第30页 |
| 2.5.3 Weibull分布理论 | 第30-31页 |
| 2.6 碳纤维表面物化性能的表征方法 | 第31-35页 |
| 2.6.1 碳纤维表面能的测试分析 | 第31-33页 |
| 2.6.2 扫描电镜分析(SEM) | 第33页 |
| 2.6.3 原子力显微镜分析(AFM) | 第33-34页 |
| 2.6.4 X射线光电子能谱分析(XPS) | 第34页 |
| 2.6.5 红外光谱分析 | 第34-35页 |
| 第3章PF/CF界面行为第一性原理计算 | 第35-46页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 PF/CF界面模型的建立 | 第35-37页 |
| 3.2.1 碳纤维模型的建立 | 第35-36页 |
| 3.2.2 PF炭化层模型的建立 | 第36-37页 |
| 3.2.3 PF/CF界面层模型的建立 | 第37页 |
| 3.3 结构弛豫 | 第37-38页 |
| 3.4 第一性原理计算 | 第38-44页 |
| 3.4.1 PF/CF界面层差分电荷密度等高面分析 | 第38-40页 |
| 3.4.2 PF/CF界面层不同切片处差分电荷密度分析 | 第40-43页 |
| 3.4.3 PF/CF界面层化学键的布局数分析 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-46页 |
| 第4章PF炭化改性对碳纤维物化性能的影响 | 第46-76页 |
| 4.1 引言 | 第46页 |
| 4.2 PF热裂解及形貌分析 | 第46-48页 |
| 4.2.1 PF的热重分析 | 第46-47页 |
| 4.2.2 PF表面形貌分析 | 第47-48页 |
| 4.3 PF浓度对碳纤维表面物化性能的影响 | 第48-60页 |
| 4.3.1 PF浓度对碳纤维质量的影响 | 第48-50页 |
| 4.3.2 PF浓度对碳纤维直径的影响 | 第50-51页 |
| 4.3.3 PF浓度对碳纤维表面形貌的影响 | 第51-54页 |
| 4.3.4 PF浓度对碳纤维表面粗糙度的影响 | 第54-57页 |
| 4.3.5 PF浓度对碳纤维表面能的影响 | 第57-60页 |
| 4.4 PF炭化温度对碳纤维物化性能的影响 | 第60-74页 |
| 4.4.1 温度对碳纤维表面PF包覆量的影响 | 第60-61页 |
| 4.4.2 温度对碳纤维表面形貌的影响 | 第61-63页 |
| 4.4.3 温度对碳纤维表面粗糙度的影响 | 第63-64页 |
| 4.4.4 温度对碳纤维表面元素及含量的影响 | 第64-69页 |
| 4.4.5 温度对碳纤维表面官能团含量的影响 | 第69-74页 |
| 4.5 本章小结 | 第74-76页 |
| 第5章PF炭化改性对碳纤维力学性能的影响 | 第76-88页 |
| 5.1 引言 | 第76页 |
| 5.2 温度对碳纤维单丝拉伸强度的影响 | 第76-81页 |
| 5.2.1 脱浆前后碳纤维单丝拉伸强度 | 第76-77页 |
| 5.2.2 不同炭化温度下碳纤维单丝拉伸强度 | 第77-80页 |
| 5.2.3 炭化温度对碳纤维拉伸强度的影响 | 第80-81页 |
| 5.3 PF浓度对界面剪切强度的影响 | 第81-85页 |
| 5.3.1 脱浆前后碳纤维和树脂的界面剪切强度 | 第81-83页 |
| 5.3.2 不同PF浓度下碳纤维和树脂界面剪切强度 | 第83-84页 |
| 5.3.3 PF浓度对碳纤维和树脂界面剪切强度的影响 | 第84-85页 |
| 5.4 PF炭化改性碳纤维机理研究 | 第85-86页 |
| 5.5 本章小结 | 第86-88页 |
| 结论 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-95页 |
| 致谢 | 第95页 |
