第一章 前言 | 第1-39页 |
1.1 碳纤维及其发展现状简介 | 第16-18页 |
1.2 制取碳纤维的原料 | 第18-19页 |
1.3 聚丙烯腈原丝研究现状 | 第19-23页 |
1.3.1 聚丙烯腈原丝的结构 | 第19-21页 |
1.3.2 高性能性聚丙烯腈基碳纤维原丝的质量指标 | 第21-22页 |
1.3.3 我国聚丙烯腈基碳纤维原丝存在的问题 | 第22-23页 |
1.4 聚丙烯腈原丝制备工艺的发展现状 | 第23-25页 |
1.4.1 干湿法纺丝工艺简介 | 第23-24页 |
1.4.2 干湿法纺丝成形过程 | 第24-25页 |
1.5 PAN原丝的拉伸过程 | 第25-32页 |
1.5.1 连续拉伸的运动学 | 第26-29页 |
1.5.1.1 连续拉伸过程 | 第26页 |
1.5.1.2 拉伸过程的连续性方程 | 第26-28页 |
1.5.1.3 拉伸线上的速度和速度梯度分布 | 第28-29页 |
1.5.2 拉伸过程中纤维结构和物理-机械性质的变化 | 第29-31页 |
1.5.2.1 分子取向和结晶取向的变化 | 第29页 |
1.5.2.2 结晶的变化 | 第29-30页 |
1.5.2.3 物理-机械性质的变化 | 第30-31页 |
1.5.3 拉伸过程中的影响因素 | 第31-32页 |
1.5.3.1 温度的影响 | 第31页 |
1.5.3.2 拉伸介质的影响 | 第31-32页 |
1.5.3.3 拉伸速度的影响 | 第32页 |
1.6 聚丙烯腈基碳纤维生产过程 | 第32-35页 |
1.6.1 预氧化阶段 | 第32-34页 |
1.6.2 碳化过程 | 第34-35页 |
1.7 PAN原丝与碳纤维的关系 | 第35-36页 |
1.7.1 聚丙烯腈原丝的形貌与碳纤维结构性能的关系 | 第35页 |
1.7.2 聚丙烯腈原丝的纤度与碳纤维结构性能的关系 | 第35页 |
1.7.3 聚丙烯腈原丝的缺陷与碳纤维结构性能的关系 | 第35-36页 |
参考文献 | 第36-39页 |
第二章 聚丙烯腈原丝拉伸工艺研究 | 第39-51页 |
2.1 实验 | 第39-43页 |
2.1.1 原料和试剂 | 第39-40页 |
2.1.2 纺丝原液的配制 | 第40页 |
2.1.3 纺丝及拉伸工艺 | 第40页 |
2.1.4 拉伸装置 | 第40-41页 |
2.1.4.1 沸水拉伸 | 第40页 |
2.1.4.2 干热及饱和蒸汽拉伸 | 第40-41页 |
2.1.5 测试 | 第41-43页 |
2.1.5.1 力学性能 | 第41页 |
2.1.5.2 取向度 | 第41-42页 |
2.1.5.3 结晶度 | 第42页 |
2.1.5.4 DSC测试 | 第42页 |
2.1.5.5 红外光谱分析 | 第42-43页 |
2.2 结果与讨论 | 第43-49页 |
2.2.1 沸水拉伸 | 第43页 |
2.2.2 干热拉伸 | 第43-45页 |
2.2.3 饱和蒸汽压拉伸 | 第45页 |
2.2.4 沸水拉伸与干热拉伸分配比对原丝性能的影响 | 第45-46页 |
2.2.5 各级拉伸分配比的影响 | 第46-47页 |
2.2.6 拉伸倍数对结晶度的影响 | 第47-48页 |
2.2.7 拉伸倍数对原丝热性能的影响 | 第48页 |
2.2.8 红外光谱分析 | 第48-49页 |
2.3 结论 | 第49页 |
参考文献 | 第49-51页 |
第三章 拉伸条件对纤维力学性能的影响 | 第51-62页 |
3.1 实验 | 第52-53页 |
3.1.1 原料 | 第52-53页 |
3.1.2 溶剂 | 第53页 |
3.1.3 单丝拉伸试样制备 | 第53页 |
3.1.4 复丝拉伸试样制备 | 第53页 |
3.2 测试 | 第53页 |
3.2.1 力学性能 | 第53页 |
3.3 结果与讨论 | 第53-59页 |
3.3.1 拉伸条件对最大拉伸比的影响 | 第53-56页 |
3.3.1.1 DMSO含量对最大拉伸比的影响 | 第53-55页 |
3.3.1.2 浸泡时间的影响 | 第55-56页 |
3.3.1.3 温度对最大拉伸比的影响 | 第56页 |
3.3.2 拉伸条件对力学性能的影响 | 第56-58页 |
3.3.3 复丝拉伸对力学性能的影响 | 第58-59页 |
3.4 结论 | 第59-60页 |
参考文献 | 第60-62页 |
第四章 湿法与干湿法纺丝对 PAN原丝及碳纤维结构和性能的影响 | 第62-73页 |
4.1 实验 | 第63-65页 |
4.1.1 原丝制备 | 第63页 |
4.1.2 纤维的预氧化和碳化 | 第63页 |
4.1.2.1 氧化装置 | 第63页 |
4.1.2.2 碳化装置 | 第63页 |
4.1.3 测试 | 第63-65页 |
4.1.3.1 原丝的物理机械性能 | 第63-64页 |
4.1.3.2 预氧丝和碳丝物理机械性能 | 第64页 |
4.1.3.3 声速取向度 | 第64-65页 |
4.1.3.4 元素分析 | 第65页 |
4.1.3.5 结晶度 | 第65页 |
4.1.3.6 纤维截面照片 | 第65页 |
4.1.3.7 SEM分析 | 第65页 |
4.1.3.8 红外光谱分析 | 第65页 |
4.2 结果与讨论 | 第65-71页 |
4.2.1 对原丝的红外光谱分析 | 第65页 |
4.2.2 预氧化过程中元素含量的变化 | 第65-67页 |
4.2.3 不同原丝的性能差异 | 第67-68页 |
4.2.4 不同预氧丝的性能差异 | 第68-69页 |
4.2.5 不同碳丝的性能差异 | 第69页 |
4.2.6 原丝的截面状态与表面形貌 | 第69-70页 |
4.2.7 碳丝的表面形貌 | 第70-71页 |
4.3 结论 | 第71页 |
参考文献 | 第71-73页 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第73-74页 |
致谢 | 第74页 |