| 目录 | 第1-8页 |
| 摘要 | 第8-11页 |
| ABSTRACT | 第11-15页 |
| 本文创新与主要贡献 | 第15-16页 |
| 符号说明 | 第16-17页 |
| 第1章 绪论 | 第17-46页 |
| 1．1 研究背景和意义 | 第17-19页 |
| 1．2 炭纤维的发展历史、分类、性能、应用及生产能力 | 第19-24页 |
| 1．2．1 炭纤维的发展历史 | 第19-20页 |
| 1．2．2 炭纤维的分类 | 第20-22页 |
| 1．2．3 炭纤维的性能 | 第22页 |
| 1．2．4 碳纤维的应用 | 第22-24页 |
| 1．2．5 炭纤维的生产能力 | 第24页 |
| 1．3 PAN基炭纤维的生产过程 | 第24-28页 |
| 1．3．1 生产 PAN基炭纤维的工艺过程 | 第24-25页 |
| 1．3．2 共聚单体 | 第25-26页 |
| 1．3．3 PAN原液的聚合和PAN纤维制备 | 第26-27页 |
| 1．3．3．1 聚合方法 | 第26页 |
| 1．3．3．2 脱单体、脱泡和过滤 | 第26页 |
| 1．3．3．3 纺丝 | 第26-27页 |
| 1．3．4 PAN纤维的预氧化处理 | 第27页 |
| 1．3．5 PAN预氧化纤维的炭化处理 | 第27-28页 |
| 1．4 预氧化研究现状 | 第28-44页 |
| 1．4．1 预氧化装备和预氧化方式 | 第29页 |
| 1．4．2 炭纤维用PAN纤维的改性 | 第29-31页 |
| 1．4．3 预氧化工艺 | 第31-33页 |
| 1．4．4 PAN纤维在预氧化阶段的反应和变化 | 第33-42页 |
| 1．4．5 预氧化纤维的成分、结构和预氧化程度的质量指标 | 第42-44页 |
| 1．4．6 PAN纤维、预氧化纤维和最终炭纤维性能的相关性 | 第44页 |
| 1．5 本论文的研究内容 | 第44-46页 |
| 第2章 实验材料和实验方法 | 第46-53页 |
| 2．1 原材料 | 第46页 |
| 2．2 PAN纤维制备 | 第46页 |
| 2．3 PAN纤维的预氧化和炭化 | 第46-48页 |
| 2．4 测试方法和测试设备 | 第48-49页 |
| 2．5 样品制备方法和测试条件 | 第49-53页 |
| 2．5．1 透射电镜样品制备方法和测试条件 | 第49-50页 |
| 2．5．2 电子探针和扫描电镜样品制备方法 | 第50页 |
| 2．5．3 傅立叶变换红外光谱测试 | 第50-51页 |
| 2．5．4 X射线衍射测试 | 第51页 |
| 2．5．5 热分析测试 | 第51页 |
| 2．5．6 元素分析测试 | 第51页 |
| 2．5．7 力学性能测试 | 第51页 |
| 2．5．8 体密度测试 | 第51-53页 |
| 第3章 自产 PAN纤维与国外 PAN纤维的对比研究 | 第53-61页 |
| 3．1 前言 | 第53页 |
| 3．2 PAN纤维的性能对比 | 第53-55页 |
| 3．3 不同 PAN纤维的成分和结构对比 | 第55-60页 |
| 3．4 PAN纤维结构和性能间的关系 | 第60页 |
| 3．5 小结 | 第60-61页 |
| 第4章 PAN纤维的预氧化温度选择和加热历史研究 | 第61-71页 |
| 4．1 前言 | 第61-62页 |
| 4．2 PAN纤维的预氧化和炭化工艺参数制定依据 | 第62-65页 |
| 4．2．1 PAN纤维的高温 DSC分析 | 第62-63页 |
| 4．2．2 PAN预氧化纤维和炭纤维的高温 DSC分析 | 第63-65页 |
| 4．3 PAN纤维的加热历史影响 | 第65-69页 |
| 4．3．1 元素分析 | 第66页 |
| 4．3．2 普通 DSC分析 | 第66-69页 |
| 4．4 小结 | 第69-71页 |
| 第5章 PAN纤维预氧化过程中的张力-温度关系 | 第71-80页 |
| 5．1 前言 | 第71-72页 |
| 5．2 纤度和牵伸对 PAN纤维预氧化过程中张力-温度关系的影响 | 第72-74页 |
| 5．2．1 PAN纤维的力学性能 | 第72-73页 |
| 5．2．2 纤度对PAN纤维预氧化过程中张力-温度关系的影响 | 第73-74页 |
| 5．2．3 牵伸对 PAN纤维预氧化过程中温度-张力关系的影响 | 第74页 |
| 5．3 不同PAN纤维和不同工艺在预氧化过程中的张力-温度关系 | 第74-77页 |
| 5．3．1 不同 PAN纤维的差异 | 第74页 |
| 5．3．2 不同 PAN纤维对张力-温度关系的影响 | 第74-76页 |
| 5．3．3 相同 PAN纤维的不同预氧化工艺对张力-温度关系的影响 | 第76-77页 |
| 5．4 预氧化时间对 PAN纤维张力-温度关系的影响 | 第77-78页 |
| 5．5 PAN纤维预氧化过程中的牵伸率优化途径 | 第78-79页 |
| 5．6 小结 | 第79-80页 |
| 第6章 PAN纤维和预氧化纤维的精细结构研究 | 第80-91页 |
| 6．1 前言 | 第80-81页 |
| 6．2 预氧化纤维的制备 | 第81页 |
| 6．3 PAN纤维和预氧化纤维的 XRD分析 | 第81-82页 |
| 6．4 PAN纤维和预氧化纤维的 FT-IR分析 | 第82-83页 |
| 6．5 PAN纤维和预氧化纤维的精细结构及其演变 | 第83-89页 |
| 6．5．1 PAN纤维的精细结构 | 第83-87页 |
| 6．5．2 预氧化纤维的精细结构 | 第87-89页 |
| 6．5．3 PAN纤维预氧化处理的精细结构演变 | 第89页 |
| 6．6 PAN纤维预氧化处理的结晶学探讨 | 第89-90页 |
| 6．7 小结 | 第90-91页 |
| 第7章 预氧化过程中氧、氮元素扩散对结构变化的影响 | 第91-100页 |
| 7．1 前言 | 第91页 |
| 7．2 红外光谱分析 | 第91-93页 |
| 7．3 纤维中氧、氮元素含量和密度变化的分析 | 第93页 |
| 7．4 纤维横截面的光学显微镜图像及分析 | 第93-94页 |
| 7．5 纤维横截面氧、氮元素的线分布 | 第94-98页 |
| 7．6 扩散机理探讨 | 第98页 |
| 7．7 小结 | 第98-100页 |
| 第8章 PAN纤维预氧化实例分析和炭纤维力学性能评价 | 第100-108页 |
| 8．1 前言 | 第100页 |
| 8．2 PAN纤维的性能和横截面形状 | 第100-101页 |
| 8．3 不同预氧化阶段纤维的颜色和密度变化 | 第101-102页 |
| 8．4 不同预氧化阶段纤维的 FT-IR光谱分析 | 第102-103页 |
| 8．5 不同预氧化阶段纤维的 XRD分析 | 第103-104页 |
| 8．6 不同预氧化阶段纤维的元素分析 | 第104-106页 |
| 8．7 炭纤维的力学性能测试 | 第106页 |
| 8．8 小结 | 第106-108页 |
| 第9章 PAN纤维在预氧化阶段的缺陷形成和缺陷“遗传” | 第108-115页 |
| 9．1 前言 | 第108页 |
| 9．2 预氧化纤维的内部结构缺陷 | 第108-111页 |
| 9．3 预氧化纤维的表面缺陷 | 第111-113页 |
| 9．4 PAN纤维预氧化阶段的缺陷“遗传” | 第113页 |
| 9．5 减少预氧化纤维中缺陷的途径探讨 | 第113-114页 |
| 9．6 小结 | 第114-115页 |
| 第10章 结论 | 第115-116页 |
| 参考文献 | 第116-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
| 附录 | 第131页 |
| 附录 1:攻读博士学位期间撰写和发表的学术论文 | 第131-132页 |
| 附录 2:攻读博士学位期间参与课题情况 | 第132页 |
| 附录 3:攻读博士学位期间获奖与科研成果情况 | 第132-133页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第133页 |
