| 摘要 | 第13-16页 |
| Abstract | 第16-20页 |
| 本文创新和主要贡献 | 第21-22页 |
| 符号说明 | 第22-23页 |
| 第一章 绪论 | 第23-39页 |
| 1.1 碳纤维研究进展 | 第23-25页 |
| 1.2 PAN基碳纤维制备工艺概述 | 第25-29页 |
| 1.2.1 丙烯腈的聚合 | 第26页 |
| 1.2.2 PAN原丝的纺丝工艺 | 第26-28页 |
| 1.2.3 原丝的预氧化及碳化 | 第28-29页 |
| 1.3 二步法制备高质量PAN纤维的研究现状和存在问题 | 第29-38页 |
| 1.3.1 纺丝原液制备工艺的研究 | 第29-34页 |
| 1.3.2 PAN纤维的结构与性能 | 第34-36页 |
| 1.3.3 PAN纺丝工艺研究 | 第36-38页 |
| 1.3.4 存在的问题 | 第38页 |
| 1.4 本文研究目的意义和研究内容 | 第38-39页 |
| 第二章 试验材料与方法 | 第39-45页 |
| 2.1 技术路线 | 第39-40页 |
| 2.2 试验材料 | 第40页 |
| 2.3 测试设备及条件 | 第40-41页 |
| 2.4 PAN纺丝原液的制备 | 第41-42页 |
| 2.4.1 PAN的合成 | 第41-42页 |
| 2.4.2 PAN粉料的溶解 | 第42页 |
| 2.4.3 PAN浓溶液的脱泡 | 第42页 |
| 2.5 纤维制备工艺 | 第42-45页 |
| 2.5.1 干喷湿纺法PAN原丝的制备 | 第42-43页 |
| 2.5.2 碳纤维的制备 | 第43-45页 |
| 第三章 PAN溶解过程溶剂化行为研究 | 第45-61页 |
| 3.1 前言 | 第45-46页 |
| 3.2 试验过程 | 第46页 |
| 3.2.1 PAN稀溶液的配制 | 第46页 |
| 3.2.2 表征方法 | 第46页 |
| 3.3 溶解度参数及溶剂化行为研究 | 第46-51页 |
| 3.3.1 溶解度参数理论解析 | 第46-47页 |
| 3.3.2 溶解度参数分数理论解析 | 第47-48页 |
| 3.3.3 溶解度参数对溶剂化的影响研究 | 第48-51页 |
| 3.4 “溶架”概念提出及应用 | 第51-55页 |
| 3.5 混合溶剂设计与优化 | 第55-59页 |
| 3.6 本章小结 | 第59-61页 |
| 第四章 高质量PAN纺丝原液制备研究 | 第61-97页 |
| 4.1 前言 | 第61页 |
| 4.2 试验过程 | 第61-62页 |
| 4.2.1 PAN浓溶液的配制 | 第61-62页 |
| 4.2.2 表征方法 | 第62页 |
| 4.3 搅拌溶解制备PAN纺丝原液 | 第62-64页 |
| 4.4 超声强化溶解PAN研究 | 第64-75页 |
| 4.4.1 超声波空化效应理论解析 | 第64-65页 |
| 4.4.2 空泡壁运动轨迹的数值模拟方程建立及求解 | 第65-66页 |
| 4.4.3 超声频率对空泡壁运动的影响 | 第66-67页 |
| 4.4.4 环境压力对空泡壁运动的影响 | 第67-68页 |
| 4.4.5 表面张力对空泡壁运动的影响 | 第68-69页 |
| 4.4.6 溶液黏度对空泡壁运动的影响 | 第69-70页 |
| 4.4.7 超声处理对PAN溶胀过程的影响 | 第70-72页 |
| 4.4.8 超声强化搅拌处理对溶液特性的影响 | 第72-74页 |
| 4.4.9 超声处理对PAN分子链结构的影响 | 第74-75页 |
| 4.5 二阶双螺杆溶解PAN研究 | 第75-95页 |
| 4.5.1 双螺杆溶解原理解析 | 第76-82页 |
| 4.5.2 二阶双螺杆溶解机组研发 | 第82-85页 |
| 4.5.3 螺杆转速工艺优化 | 第85-88页 |
| 4.5.4 温度分布工艺优化 | 第88-91页 |
| 4.5.5 循环溶解工艺优化 | 第91-95页 |
| 4.6 溶解方式解析及确定 | 第95-96页 |
| 4.7 本章小结 | 第96-97页 |
| 第五章 PAN纺丝原液超声脱泡技术研究 | 第97-115页 |
| 5.1 前言 | 第97页 |
| 5.2 试验过程 | 第97-99页 |
| 5.2.1 超声脱泡装备开发 | 第97-98页 |
| 5.2.2 表征方法 | 第98-99页 |
| 5.3 超声波脱泡机理研究 | 第99-103页 |
| 5.3.1 驻波特征方程建立 | 第99-100页 |
| 5.3.2 驻波作用机理验证 | 第100-101页 |
| 5.3.3 超声脱泡实现及应用 | 第101-103页 |
| 5.4 超声脱泡对PAN纺丝原液微尺度特性影响研究 | 第103-113页 |
| 5.4.1 机械效应对PAN分子聚集态的影响 | 第103-109页 |
| 5.4.2 空化效应对溶架结构的影响 | 第109-112页 |
| 5.4.3 脱泡工艺对纤维性能的影响 | 第112-113页 |
| 5.5 本章小结 | 第113-115页 |
| 第六章 干喷湿纺工艺制备高性能碳纤维及其原丝 | 第115-129页 |
| 6.1 前言 | 第115页 |
| 6.2 试验过程 | 第115-116页 |
| 6.2.1 PAN纺丝原液的制备 | 第115-116页 |
| 6.2.2 PAN纤维的制备 | 第116页 |
| 6.2.3 PAN基碳纤维的制备 | 第116页 |
| 6.2.4 表征方法 | 第116页 |
| 6.3 干喷湿纺工艺关键技术研究 | 第116-126页 |
| 6.3.1 原液黏度对于喷湿纺工艺可纺性的影响 | 第117-119页 |
| 6.3.2 初生纤维对PAN原丝性能的影响 | 第119-126页 |
| 6.4 PAN原丝细旦化对碳纤维性能的影响 | 第126-128页 |
| 6.5 本章小结 | 第128-129页 |
| 第七章 结论 | 第129-131页 |
| 参考文献 | 第131-143页 |
| 附录 | 第143-145页 |
| 致谢 | 第145-147页 |
| 攻读博士期间发表的学术论文及专利 | 第147-149页 |
| 参加的科研项目 | 第149-150页 |
| 附件 | 第150-164页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第164页 |
