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酚醛树脂表面改性碳纤维界面行为与炭化工艺研究

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

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