一、聚丙烯腈基炭纤维的制备(英文)（论文文献综述）
颜凤,李保六,唐万莲,崔正威,袁观明,丛野,董志军,李轩科[1]（2021）在《高性能纤维热牵伸研究进展》文中指出热牵伸贯穿聚丙烯腈基纤维制备全过程,能够使纤维内部类石墨微晶尺寸增大、沿纤维轴向取向度提高,明显改善纤维的微观结构,从而提高其物理性能。本文概述了牵伸处理在纤维制备过程中的关键作用,主要介绍了牵伸在聚丙烯腈基炭纤维、中间相沥青基炭纤维、黏胶基炭纤维、纳米炭纤维以及生物可降解纤维生产过程中的应用研究进展,重点分析了聚丙烯腈基炭纤维制备各工段（纺丝、预氧化、炭化和石墨化）施加牵伸的关键技术问题及其对炭纤维微观结构和物理性能的影响。
支环,苏哲安,黄启忠,戴开斌,徐平[2]（2021）在《磷酸二氢铵对聚丙烯腈纤维预氧化程度及热稳定性的影响》文中进行了进一步梳理聚丙烯腈（PAN）纤维的预氧化过程是PAN基炭纤维生产中最耗能耗时的阶段。为了加快PAN纤维的预氧化过程,提高PAN纤维的预氧化程度,采用非金属化合物磷酸二氢铵（NH4H2PO4）对PAN纤维进行改性,探讨了磷酸二氢铵对PAN纤维化学结构和热性能的影响。通过傅里叶红外光谱（FT-IR）和X射线衍射（XRD）分析得到,PAN纤维的预氧化程度随着预氧化温度和试验设定的NH4H2PO4浓度范围内升高而升高。与未改性PAN纤维相比,相同温度下,改性PAN纤维环化度更高,在180℃和200℃低温条件下更为明显,240℃及260℃的促进效果一般,另外改性PAN纤维在240℃可提前完成环化反应。热重（TGA）结果表明,NH4H2PO4受热分解产生的磷酸与羟基反应导致分子链交联,能降低预氧化过程中的热失重,提高热稳定性。
甘露[3]（2020）在《碳纤维压缩性能与结构相关性》文中研究表明国内进一步明确了新一代高强高模碳纤维的概念,为了保证碳纤维复合材料的抗压性能,探讨碳纤维的结构与压缩性能的相关性有着重要的意义。本论文以此为目标,比较了这五种不同碳纤维微观形貌、表面化学结构、晶体结构和界面性能的差异,通过拉伸回弹法测定碳纤维纵向压缩强度,设计了丝束压缩测试工装和试样制备模具,分析了不同碳纤维微观形貌、化学结构、晶体结构和界面性能的差异对纵向压缩性能的影响。研究结果表明:1)碳纤维表面规则度和椭圆度越接近于1,碳纤维的压缩强度越大。2)碳纤维半峰宽与碳纤维压缩强度成反比,R值对压缩强度的影响还不明确。3)碳纤维压缩强度与晶面间距d002成反比,与微晶尺寸La、择优取向度成正比。4)孔隙率对压缩强度的影响还不明确。孔隙率较小时,孔洞缺陷对拉伸强度的影响更大,压拉比增加;孔隙率较大时孔洞缺陷对压缩强度的影响大,压拉比减小。5)单丝压缩强度受碳纤维表面能的影响是很有限的,在一定范围内,碳纤维表面物理结构（表面沟槽、孔隙等）对表面能的非极性分量有着很大的影响。
郭建光[4]（2020）在《高性能炭纤维用中间相沥青制备研究》文中进行了进一步梳理优质可纺中间相沥青制备是高性能沥青基炭纤维制备过程中的基础和关键步骤,原料中环烷结构和甲基等短烷基支链对调控中间相沥青分子结构及其性能具有重要作用。因此,从分子结构调控角度出发制备优质可纺中间相沥青对高性能沥青基炭纤维制备具有重要意义。本文以催化裂化澄清油（FDO）、煤沥青（CP）等煤、石油化工副产品为主要原料,萘沥青（NP）石油沥青（PP）或者四氢萘（THN）作为共炭化剂和供氢试剂,通过共炭化/加氢处理和热聚合两步工艺制备可纺中间相沥青及其炭纤维。基于不同原料的分子结构特点,通过共炭化/加氢处理在中间相沥青分子结构中引入一定量环烷结构和短烷基支链,并进一步研究中间相沥青分子结构和取向差异对后续炭纤维性能的影响,以期为低成本高性能沥青基炭纤维制备提供一定的理论基础和技术支撑。研究工作的主要结论如下:（1）以精萘为原料,分别采用无水AlCl3和HF/BF3催化聚合工艺制备得到萘沥青ANP和BNP,再通过热聚合工艺制备得到软化点较低、接近100vol%各向异性的可纺中间相沥青ANP-MP和BNP-MP。萘系中间相沥青的低软化点主要来源于催化聚合过程产生的丰富的环烷结构。（2）萘沥青作为共炭化剂与乙烯焦油沥青（ETP）或煤沥青通过共炭化制备中间相沥青的结果表明:BNP是比ANP更优的共炭化剂,这主要取决于BNP具有相比后者更高的H/C和环烷结构含量;在选取作为共炭化使用的原料时,必须充分考虑不同原料之间的分子均匀性及其分子构型的匹配程度。（3）针对FDO热聚合过程中由于自由基反应剧烈导致所制备的中间相沥青软化点高、可溶性和光学织构差的问题,通过引入富含环烷结构的NP与FDO通过共炭化制备低软化点低至266°C、接近100vol%各向异性组分含量的广域型可纺中间相沥青,中间相沥青性能随原料中NP含量提高而明显改善,其性能改善主要来源于NP中环烷结构的引入。（4）分子结构解析表明:FDO分子结构中含有丰富的环烷结构和脂肪支链,而NP则含有丰富的环烷结构和少量的脂肪短支链。NP中环烷结构的热稳定性明显高于FDO中的环烷结构。NP中的环烷结构能有效降低富含脂肪支链的FDO的自由基反应活性,促进沥青分子的聚合反应并进一步改善中间相沥青的光学织构和提高其分子取向。（5）以共炭化中间相沥青FDO-NP（20）-MP为原料制备的石墨化纤维热导率达到K1100水平,其高热导率来源于其纺丝原料的平面分子高度取向和低纺丝粘度。（6）分别以CP、PP为原料和两种原料通过共炭化制备得到三种可纺中间相沥青C-MP、C/P-MP和P-MP,中间相沥青性能取决于其原料分子结构特点。（7）C-MP具有高芳香度的刚性分子构型和少量甲基支链结构,导致其炭纤维制备过程产生的缺陷最少和炭化收率最大,从而使C-MP-CFs具有三种炭纤维中最高的力学性能;P-MP分子结构中具有丰富的甲基支链,甲基支链的存在有利于提高PP-MP分子流动性和分子堆砌,从而使其类石墨微晶尺寸（Lc和La）增大,最终导致P-MP-CFs具有三种炭纤维中最高的热导率。（8）通过CP和PP两种原料的共炭化过程,在CP分子结构中引入了一定量的甲基支链,从而使C/P-MP同时具有C-MP高芳香度的刚性分子构型和P-MP高甲基支链含量的分子结构特点并具有介于后两者之间的类石墨微晶尺寸（La和Lc）和分子取向,最终制备得到拉伸强度为3.65 GPa,热导率为912 W/（m·K）,综合性能可与K13D2U相媲美的的高性能炭纤维。（9）针对C-MP由于具有高芳香度、高软化点的特点从而造成其可纺性较差、纤维热导率较低的问题,通过加氢处理在煤沥青中引入了一定量环烷结构和烷基支链,从而使煤沥青分子平面化度提高,流变性能明显改善,进一步通过热聚合制备的中间相沥青（HC-MP）相比C-MP软化点明显降低至252°C,光学织构尺寸和类石墨微晶尺寸明显增大,其平均分子量有所增大。（10）以HC-MP为纺丝原料制备的炭纤维经2800°C石墨化处理后热导率达到817 W/（m·K）,远高于C-MP所制备的炭纤维热导率615 W/（m·K）,其综合性能与K13D2U相当,证明从中间相沥青分子结构调控角度出发,实现高性能沥青基炭纤维的制备是可行的。
张莹[5]（2020）在《碳材料的超高温稳定性研究》文中指出碳材料的高温性能优良,在惰性环境下可耐2500℃以上的高温,是一种应用前景广阔的超高温材料。目前,对碳材料超高温稳定性关注的重点在高温高压下石墨-金刚石的转化,缺少对常压、低压环境下不同种类碳材料相变的超高温稳定性研究。为了深入研究并阐明碳材料超高温稳定性能和结构的演变规律,本文选取不同种类的碳材料,研究其在不同高温环境下的质量损失、形貌和结构,从而探索碳材料的超高温服役极限,丰富发展碳材料高温领域的科学知识,获得碳材料超高温性能的影响因素。采用扫描电子显微镜（SEM）对高温处理前后碳材料的表面形貌和微晶结构进行表征,研究高温对碳材料形貌的影响,结果表明:碳材料经过真空环境下超高温热处理后有结构不稳定区域的升华分解、缺陷（如孔隙、碳质碎片等）增多、尺寸减小、发生在表面和存在逆过程等特点。不同碳材料的结构特征不同,形貌变化的形式和开始变化的温度点不同。通过X射线衍射（XRD）研究碳材料微晶结构的变化,发现原始碳材料经过超高温处理后碳层间距变小、微晶尺寸变大。经过高温处理后再次进行高温处理,随着处理温度升高,碳微晶碳层间距逐渐变大,微晶尺寸变小,原有相对完美的稳定结构会受到破坏。由高温原位XRD可知,在高温状态下碳微晶会同时发生晶格膨胀、石墨化和碳层生长。对于原始碳材料,在低温区以晶格膨胀为主,表现为碳层间距变大、堆砌厚度减小,随着温度的升高,石墨化和碳层生长逐渐发挥作用。经过3000℃处理的碳材料在高温下d002值持续增加、Lc值持续波动减小,降至室温后与初始状态相比d002会增加,Lc会减小。通过测试不同结构碳材料在不同温度、环境压力、保温时间下的失重行为,分析不同结构碳材料的超高温稳定性规律的异同,发现碳材料的失重率随着温度的升高、环境压力的降低和保温时间的延长而不断增加,不同碳材料的失重率大小和随外界条件的变化快慢不同。对于已进行过高温处理的碳材料,真空条件下温度高于2500℃时,失重率随着温度的升高迅速增加;环境压力低于4000 Pa（2850℃）时,失重率随压力的变化愈发明显。此外,微晶结构整齐、石墨化程度高的碳材料在超高温下的稳定性更佳。比表面积大的碳材料总体的失重率较大,但单位面积的质量损失速率较小。孔隙的尺寸会对碳材料的失重产生一定的影响,主要表现为随着孔径的增加,单位面积的质量损失先增加后迅速减小。
张文礼[6]（2020）在《聚丙烯腈纤维的高剂量率电子束辐照效应及对预氧化的影响》文中认为电子束辐照改性技术是利用高能电子束辐射聚合物,使聚合物的大分子被电离激发,生成次级离子、分子或自由基,引发聚合物发生降解,交联或者与其他单体发生接枝反应,从而实现改性的目的。电子束辐照改性技术已经广泛应用在高分子材料的接枝改性,橡胶的交联处理以及聚合物的降解等领域。在聚丙烯腈（PAN）基的碳纤维生产领域,辐照处理可以有效降低PAN原丝的预氧化时间,提高碳纤维的生产效率,降低能耗。目前,辐照改性对PAN原丝在预氧化过程中的化学反应和物理结构变化的影响尚不明确。辐照处理过程与碳纤维的生产过程都包含多种化学反应,如何将两种处理过程结合是辐射技术应用于碳纤维生产的关键。针对上述问题,本文以自屏蔽电子加速器作为辐射源,通过纤维牵伸装置将其与预氧化碳化设备连接,首次实现了辐射和预氧化、碳化的连续处理。在此基础上,通过分析辐照工艺对预氧化各个温区阶段的影响,总结规律,制定符合辐照改性PAN纤维的预氧化流程,并通过分析预氧丝和碳纤维产品的性能指标,分析方案的可行性。最后通过同步辐射X射线分析技术详细分析辐照改性对预氧化过程中PAN纤维微观结构的影响。具体如下:（1）使用自屏蔽电子加速,在空气气氛的室温中对PAN纤维进行电子束辐照处理,通过调整剂量率和辐照时间调整辐照工艺。并使用傅立叶红外光谱（FTIR）、凝胶含量、热重分析（TGA）、差示扫描量热（DSC）和X射线衍射（XRD）等方法研究辐照工艺对PAN纤维的分子组分,力学性能和微观结构的影响。结果表明,PAN纤维经过电子束辐照处理,主要发生交联反应,提高剂量率可以加快纤维的交联反应。当PAN纤维的吸收剂量较低时（≤200 k Gy）,辐照处理对纤维分子结构的影响较小,而当吸收剂量达到400 k Gy时,纤维分子中会有碳碳双键生成。同时,PAN纤维在辐照处理过程中也会和空气中的氧发生氧化反应,氧原子被引入到PAN分子链中,氧含量随吸收剂量和剂量率的增加而增加,同时纤维表面形貌也更加粗糙。PAN纤维经过辐照处理后比热容有明显的降低,同时吸收剂量的增加也会导致比热容进一步降低。PAN纤维的结晶度随着吸收剂量的增加而减小,同时晶面间距增加。经过电子束辐照处理后,PAN纤维在较低温度下就可以发生环化反应,使热裂解产生的小分子减少,能够有效提高碳纤维生产的碳收率。（2）PAN纤维经过辐射诱导产生的自由基种类、结构和性质与纤维的交联、脱氢和降解等反应密切相关,同时PAN纤维在预氧化过程中也有热诱导自由基生成。本文使用电子顺磁共振普仪（ESR）对电子束辐射诱导PAN纤维产生的自由基和热诱导产生的自由基种类、结构和变化规律进行了系统研究。PAN纤维中辐射诱导产生的自由基种类和浓度随剂量率和吸收剂量的变化而变化。当剂量率和吸收剂量都较低时,辐射诱导产生的自由基以烷基自由基为主,随着剂量率和吸收剂量的增加,烷基自由基逐渐减少,聚多烯自由基逐渐增加,当剂量率为13 k Gy/s,吸收剂量达到300 k Gy时,自由基以聚多烯自由基为主,自由基浓度随吸收剂量的增加先增强后衰减,当剂量达到200k Gy时自由基浓度达到最大值。PAN纤维的表面温度随着剂量率和辐照时间的增加而增加。当以13k Gy/S的剂量率辐照处理PAN纤维到400 k Gy时,PAN纤维的表面温度将上升到135-140℃。辐照改性PAN纤维中的烷基自由基在预氧化初期快速发生重排和复合反应,生成碳碳双键从而快速衰减;碳碳双键附近的烯丙基氢的离解能远小于烷基自由基,因此相对于未辐射过的PAN纤维,经过辐照改性的PAN纤维在预氧化初期的脱氢反应明显加快,并生成聚多烯自由基,而聚多烯自由基的生成又能继续发生重排和复合从而生成更多的碳碳双键和烯丙基氢。因此聚多烯自由基和烯丙基氢之间存在着相互促进的作用。在烯丙基氢和聚多烯自由基的共同作用下,PAN纤维的脱氢反应和环化反应明显加快。本文设定了一个参数（IDI）用来表示聚多烯自由基浓度在每个温区的增长速度,通过计算聚多烯自由基的浓度变化,可以分析出辐照处理对预氧化流程中每个温区的影响程度。通过IDI的数据可以精确看出,辐照处理对预氧化初期的影响非常显着,随着温度的升高,辐照处理的影响逐渐下降,但是在预氧化后期,影响效果也很明显。（3）本文通过分析预氧化过程中各温度点自由基浓度的变化,针对辐照改性后的PAN纤维设定了预氧化工艺流程,并且进行预氧化试验。根据设定,吸收剂量为400 k Gy的PAN纤维的预氧化初期的停留时间减小至十分之一,中期停留时间缩短至四分之一,后期停留时间缩减至二分之一,总时间缩短至四分之一。通过对比预氧丝的自由基浓度、环化度、反应程度、氧含量、预氧化指数、密度等参数分析预氧化过程的优化效果。从分析数据中发现,辐照改性PAN纤维经过四分之一时间的预氧化处理得到的预氧丝,能够完全满足生产碳纤维的工业要求。（4）为了准确分析预氧化过程中辐照处理对PAN纤维晶体结构的影响,本文使用上海光源（SSRF）BL16B1线站的同步辐射广角X射线衍射仪（WAXD）研究了辐照改性PAN纤维在预氧化过程中的晶体结构和取向结构的演变。结果表明,辐照处理可以抑制在预氧化初期（200-220℃）准晶结构的形成,减小预氧化过程中纤维的晶体尺寸,结晶度和取向度,预氧丝中的残留晶体会在碳化过程中产生缺陷,严重影响碳纤维的性能,因此辐照改性可以通过消除预氧丝的残留晶体提高碳纤维的性能。
郭清霞[7]（2020）在《金属改性活性炭纤维催化剂低温催化水解COS和CS2研究》文中进行了进一步梳理黄磷尾气中,COS的含量约为700-1000 mg/m3,CS2的含量约为20-80 mg/m3。若想对黄磷尾气中的CO加以利用,首先要处理尾气中的有毒杂质气体。在众多COS和CS2脱除方法中,催化水解法因其具有较高的催化选择性、较低的操作温度和温和的反应条件,被广泛应用于COS和CS2的脱除。目前,活性炭法脱硫在国内外应用广泛,但在COS和CS2脱除上硫容普遍较低,本文在活性炭同时脱除COS和CS2研究的基础上,选择活性炭纤维作为载体,分别负载不同种类的金属活性组分和碱,开发一系列活性炭纤维催化剂,用于COS和CS2的同时催化水解研究。相比于活性炭,活性炭纤维具有更高的比表面积、更大的孔容和更高的吸附容量,且炭纤维的吸附具有平衡时间短,平衡吸附量大的特点,并且具有优良的可再生性能,可以进行循环使用,作为催化剂载体具有良好的特性。本研究根据黄磷尾气的特征,使用金属和碱改性的活性炭纤维催化剂,同时催化水解COS和CS2,并通过表征手段研究了影响催化水解活性的原因以及推测催化水解的反应机理。主要的研究内容包括:采用溶胶凝胶法和浸渍法制备出一系列活性炭纤维催化剂,用于同时催化水解COS和CS2,系统地研究了催化剂的制备条件（金属氧化物的种类、金属氧化物的含量、金属盐前驱体、焙烧温度、碱种类和碱含量）对同时催化水解COS和CS2活性的影响,同时通过BET、CO2-TPD、TG/DTA等表征手段对催化剂进行必要的表征分析,推测构效关系、催化水解的反应过程和相关反应机理;系统地研究了实验工艺条件（反应温度、相对湿度、反应空速、COS和CS2的进口浓度）对同时催化水解COS和CS2效率的影响。具体的研究结论如下:（1）活性炭纤维（ACF）催化剂制备条件的筛选:由实验结果可知,最佳的制备条件为:负载金属盐Co（NO3）2、Co金属氧化物的含量为5%,焙烧温度为550℃,含量为5%的KOH,具有最佳的COS和CS2脱除效率。其中,不同种类金属的金属活性强弱影响催化剂表面硫酸盐的形成,从而造成脱硫效率的差异;不同含量的Co金属会影响催化剂的微孔结构和比表面积的大小;Co金属盐的不同前驱体在焙烧过程中产生官能团的种类和数量会导致催化剂表面活性位点的数量具有差异性;不同的焙烧温度会影响催化剂微孔的形成以及微孔的完好状况;不同的碱种类会影响催化剂表面强碱性位点的产生数量;不同的KOH含量会影响催化剂表面有效-OH官能团的数量,进而影响催化剂表面活性位点的数量和质量。（2）工艺条件的优化:不同的反应条件实验结果表明,最佳的反应条件是:反应温度为60℃、相对湿度为50%、反应空速为7000 h-1、CS2和COS的进口浓度比为1:40,即COS进口浓度为1072 mg/m3,CS2进口浓度为34 mg/m3,催化剂具有最佳的COS和CS2转化率。反应温度过低,催化剂的活性组分不活跃,反应温度过高,催化氧化产生的硫酸盐增加,催化剂失活较快;适当的相对湿度能够促进催化水解反应的进行,过高的相对湿度会促使水分子在催化剂表面形成水膜,抑制COS和CS2气体在催化剂表面和微孔中的扩散;较低的反应空速会增长COS和CS2分子与ACF催化剂接触时间,增大COS和CS2分子与ACF催化剂接触面积,过高的反应空速不利于污染物分子与催化剂的充分接触,导致脱硫效率降低;随着CS2进口浓度的增加,COS和CS2会产生竞争吸附,同时受到水解产物H2S的影响,COS和CS2的催化水解效率呈现降低的趋势。
姚良博[8]（2018）在《碳纤维激光石墨化及其反应分子动力学模拟研究》文中进行了进一步梳理碳纤维以其优异的性能在各领域受到广泛的关注,尤其是高模量碳纤维在空间探索领域备受青睐。当前高模量碳纤维的发展陷入瓶颈,模量难以得到进一步的提升,成本居高不下,大大限制了其在其他领域的应用。本文首先综述了碳纤维、激光与碳纤维作用的研究现状,之后针对高温处理和“类石墨结构模板”诱导法这两种有效提高碳纤维模量的方法提出了具体的方案,并进行了实验和模拟研究。主要工作如下:1、搭建碳纤维激光石墨化实验平台并开展实验。利用Raman和XRD对所得实验样品进行微观结构表征,利用SEM观察碳纤维表面微观形貌,并对碳纤维样品进行单丝拉伸测试。基于上述表征及测试结果,表明基于激光辐照实现PAN基碳纤维石墨化的有效性。2、利用反应分子动力学方法模拟研究碳纤维激光碳化过程与传统热处理诱导碳纤维碳化的不同,发现激光诱导过程由于激光具有使物体快速升温的特性,给辐射的碳纤维带来一定的冲击性,致使纤维内部分子波动加剧,与周边原子发生碰撞和反应的几率增大,从而最后形成更多的类石墨结构,具有更好的碳化效果。3、利用反应分子动力学方法针对添加纳米石墨烯结构在聚丙烯腈基碳纤维碳化过程中的“模板”作用机理进行了深入的研究,从原子活性的角度揭示了纳米石墨烯结构在诱导杂质原子的移除过程及石墨层状结构的形成机理,表明了添加有纳米类石墨结构的聚丙烯腈基纤维可以在较低温度下制备得到高模量碳纤维的原因。
肖萌[9]（2018）在《聚酰亚胺基高导热炭纤维的结构演变和性能研究》文中指出随着科技的不断发展,散热问题成为制约许多行业发展的瓶颈。例如,随着电子设备元器件集成度的不断提高,设备在运行的过程中会产生大量的热。如果不将这些热量及时有效的传导出去,不仅会影响设备使用体验,更影响了设备运行的稳定性和安全性。解决这一问题的关键是寻找合适的散热材料,石墨材料由于其高的理论导热率及导热率沿层面和层间距的各向异性（层面2300W·m-1·K-1,层间6-9W·m-1·K-1）,已经受到越来越多研究者的关注。聚酰亚胺（Polyimide,PI）是一类易石墨化的材料,PI薄膜通过石墨化处理可制备导热率达到1800W·m-1·K-1以上的高结晶性石墨膜,目前已经得到广泛应用。可以设想,PI纤维也可以通过适当热处理工艺制备高导热的石墨纤维,然后通过复合制备出导热率可控的定向导热材料,在导热领域潜力巨大。本文首先通过两步法并经干湿法纺丝制备了 PI纤维,然后经高温热处理制备了 PI基炭纤维及其石墨纤维。研究了其前驱体分子结构、聚合时间、炭化过程中的张力以及PI分子的交联处理对PI基炭纤维的元素含量、炭化收率以及传导性能的影响,并对PI纤维经热处理转变为石墨纤维过程中的结构演变及机理进行了研究。研究表明:通过改变PI的分子结构,进一步炭化处理可得到不同结构的炭纤维。随着共聚纤维中（4,4’-二氨基二苯醚）ODA含量增加到一定范围,纤维的热稳定性进一步增加,同时炭化过程中的放热更加缓和,使得PI纤维在炭化过程中不会因力学性能下降太多而导致断裂,提高了加工过程的稳定性。聚酰亚胺基石墨纤维的导热率随着ODA含量的增加先增后减,POP-20%的热导率最高为305.2W*m-1*K-1。进一步探究了加工工艺条件对聚酰亚胺纤维及聚酰亚胺基炭纤维性能的影响,发现:随聚合时间的延长,聚酰胺酸（Polyamide acid,PAA）的分子量降低,分子量分布逐渐均匀,聚酰亚胺基炭纤维的结晶性,拉伸强度,断裂伸长,导热率均逐渐增加,60min聚合时间所得炭纤维性能最优;对PI纤维炭化过程中施加一定的张力,有助于促进炭纤维中石墨微晶的取向,提高炭纤维结晶性和导热率;但当张力超过一定值时,纤维内部炭化产生的微裂纹逐渐扩大,使炭纤维力学性能和传导性能出现一定程度降低;160g张力处理所得石墨纤维导热率最高,为128.2W*m-1*K-1。借鉴中间相沥青基炭纤维和聚丙烯腈基炭纤维生产工艺中的交联稳定化过程,制备了分子链上含有羧基的聚酰亚胺纤维（DABA型）,并通过直接热处理（物理交联）和化学交联处理制备了两种不同交联PI纤维,比较了不同交联方式对PI基石墨纤维结构和性能的影响。物理交联PI纤维热稳定性高于化学交联PI纤维,且两种交联方法所得石墨纤维石墨化度均有所提升。10%DABA添加量物理交联所得石墨纤维导热率最高,为 245.6W*m-1*K-1最后,通过对PI热处理过程中发生的化学变化进行分析,推测出PI分子链演变形成三维层状有序石墨结构的机理,为进一步深入研究PI纤维基炭纤维的制备技术和结构的关联性以及改善其性能奠定基础。
张向倩[10]（2017）在《纤维状纳米炭及其复合材料的合成与储锂应用》文中提出随着新能源产业的迅速发展,开发具有长循环稳定性、高可逆容量和良好安全性能的锂电池电极材料已成为科研界和工业界的研究热点。电极材料的微观结构直接影响其电化学储能性能,如何定向设计适宜结构以提高电极材料的储锂性能,是一个重要的研究课题。纤维状纳米炭具有孔结构丰富、长径比高、电子导电性好、径向扩散距离短以及嵌/脱锂过程应变小等优点,作为储锂材料可提供高于商业石墨的比容量。此外,纤维状纳米炭的高孔隙率和电子导电性使其成为其它储锂材料的优良载体,用于解决金属类及单质硫等活性材料的电子导电率低、倍率和循环稳定性差等共性问题。结合当前多孔炭材料设计与锂电池应用领域的现状和问题,本论文立足溶液合成化学,以纤维状纳米炭基电极材料的结构设计为导向,发展微观结构调控和材料复合新方法,构筑了具有核壳结构及分级结构的纤维状炭基复合材料,并研究材料的微观结构与电化学性能之间的构效关系。具体包括如下几个方面:（1）利用溶液化学分子自组装策略,以酚醛聚合物为前驱体,嵌段共聚物F127为形貌导向剂,合成了纤维状纳米聚合物,并考察了常规直接热解和限域空间热解对纤维状纳米炭形貌及孔结构影响。直接热解纤维状聚合物得到实心纤维状纳米炭,与之对比限域空间热解方法可得到空心结构纤维状炭材料,并且孔结构以介孔为主。900℃限域空间热解所得样品比表面积和孔体积分别为1336 m2 g-1和1.34 cm3 g-1。通过透射电子显微镜（TEM）、热重-质谱（TG-MS）等手段揭示限域空间内实心纤维状聚合物向空心纤维状纳米炭的转变机制:限域热解避免了常规热解过程中的孔道收缩现象,同时热分解产生的小分子气体被限制在聚合物内部,原位活化炭结构,丰富了孔结构。空心纤维状纳米炭展现出优异的储锂容量和倍率性能,0.2Ag-`的比容量为74mAhg-1,电流密度为1A g-1时循环300圈后可逆比容量高达350 mA h g-1。（2）基于氧化硅辅助的动态调孔方法,实现了核壳结构纤维状硫@炭复合材料的制备。以两端封闭、壳壁开放介孔的空心纤维状炭/氧化硅复合物为载体,将单质硫通过开放的介孔浸入空腔内部后,室温下溶液化学去除氧化硅组分,薄的炭壁由于缺少支撑,在表面能作用驱动下,原位收缩并相互搭接,使介孔转变为超微孔。这一动态缩孔过程将活性物质硫巧妙封装在纤维纳米炭的内部,避免了硫组分与电解液的过度接触和多硫化物的溶出;并且该一维纳米结构可有效缩短电解液扩散路径,提升离子和电子传输速率,并能有效应对充放电过程中硫体积膨胀;微孔炭对多硫化物的强吸附能力,使锂硫电池的循环性能得到了大幅度的提高。当用作锂硫电池正极时,表现出较高的比容量、倍率性能和循环稳定性:在0.5C（1C=1.675Ag-1）下放电容量为1264m4Ahg-1,4..0C倍率下容量高达860 mA h g-1;在2.0 C电流密度下循环300圈后可逆比容量为847 mA h g-1,明显优于文献报道的同类硫/炭电极材料。（3）针对炭材料元素组成单一、应用功能简单的问题,利用空心纤维状炭/氧化硅复合物的原位转化,合成了多级结构纤维状炭/硅酸镍复合材料。原位生成的硅酸镍纳米片固载于连通的纤维状炭骨架中,赋予材料丰富的孔隙结构,使电极与电解质之间有更大的接触面积。这种内嵌炭与硅酸镍纳米片构建的复合杂化材料具有互连的电子通道和离子通道、丰富的微孔-介孔特性,使材料呈现出优异的储锂性能:0.2 A g-1电流密度下的可逆容量为1017 mA h g-1,1A g-1电流密度下循环200圈后可逆容量为585 mA hg 1。将其与商业三元材料LiNi1/3Co1/3Mn1/302组装全电池,在0.2-4.0 V电压窗口内循环50圈容量保持率达99%。这种方法还可以扩展到炭/硅酸锰和炭/硅酸铜复合材料的合成,同样展现出优异的电化学性能。
二、聚丙烯腈基炭纤维的制备(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚丙烯腈基炭纤维的制备(英文)（论文提纲范文）
（1）高性能纤维热牵伸研究进展（论文提纲范文）
| 1 牵伸的重要性及其作用机制 |
| 2 聚丙烯腈基炭纤维热牵伸研究进展 |
| 2.1 原丝成纤过程中的牵伸 |
| 2.2 生丝预氧化过程中的牵伸 |
| 2.3 预氧丝炭化过程中的牵伸 |
| 2.4 石墨化过程中的牵伸 |
| 3 中间相沥青基炭纤维牵伸研究进展 |
| 3.1 沥青熔融纺丝过程中的牵伸 |
| 3.2 纤维热处理过程中的牵伸 |
| 4 黏胶基炭纤维牵伸研究进展 |
| 5 牵伸在其他纤维中的应用 |
| 5.1 牵伸在纳米炭纤维中的应用 |
| 5.2 牵伸在生物基可降解纤维中的应用 |
| 6 结语与展望 |
（2）磷酸二氢铵对聚丙烯腈纤维预氧化程度及热稳定性的影响（论文提纲范文）
| 1 实验 |
| 1.1 原材料 |
| 1.2 PAN纤维的改性与预氧化处理 |
| 1.3 表征方法 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 改性PAN纤维的FT-IR分析 |
| 2.2 PAN预氧丝FT-IR分析 |
| 2.3 PAN预氧丝XRD分析 |
| 2.4 PAN预氧丝TG分析 |
| 3 结论 |
（3）碳纤维压缩性能与结构相关性（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 碳纤维的发展现状及应用 |
| 1.2 碳纤维纵向压缩性能的研究现状 |
| 1.2.1 直接测量法 |
| 1.2.2 拉伸回弹法 |
| 1.2.3 弯曲梁法 |
| 1.2.4 微力压缩测试 |
| 1.3 碳纤维结构表征 |
| 1.3.1 碳纤维的生产制备 |
| 1.3.2 碳纤维的基本结构 |
| 1.3.3 碳纤维微观形貌表征 |
| 1.3.4 碳纤维化学结构表征 |
| 1.3.5 碳纤维晶体结构表征 |
| 1.3.6 碳纤维界面性能表征 |
| 1.4 课题研究背景与意义 |
| 1.5 课题研究的内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料、试剂及仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.2 碳纤维的前处理 |
| 2.3 碳纤维的结构表征 |
| 2.3.1 碳纤维密度测试 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜测试 |
| 2.3.3 拉曼光谱测试 |
| 2.3.4 X-射线衍射(XRD)测试 |
| 2.3.5 动态接触角测试 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.4.1 碳纤维复丝拉伸强度和模量测试 |
| 2.4.2 单丝碳纤维拉伸、压缩测试 |
| 2.4.3 碳纤维复丝压缩测试 |
| 第三章 结果与讨论 |
| 3.1 不同碳纤维微观形貌对压缩强度的影响 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 表面物理形貌分析 |
| 3.1.3 表面物理结构定量分析 |
| 3.1.4 微观形貌与压缩强度相关性分析 |
| 3.2 不同碳纤维表面化学结构对压缩强度的影响 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 表面化学结构分析 |
| 3.2.3 表面化学结构与压缩强度相关性分析 |
| 3.3 不同碳纤维晶体结构对压缩强度的影响 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 碳纤维晶体结构分析 |
| 3.3.3 碳纤维晶体结构与压缩强度相关性分析 |
| 3.4 不同碳纤维界面性能对压缩强度的影响 |
| 3.4.1 引言 |
| 3.4.2 表面界面性能分析 |
| 3.4.3 碳纤维界面性能与压缩强度相关性分析 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果 |
| 作者简介 |
| 导师简介 |
| 附件 |
（4）高性能炭纤维用中间相沥青制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 炭纤维简介 |
| 1.1.1 炭纤维分类 |
| 1.1.2 沥青基炭纤维的制备 |
| 1.1.3 中间相沥青基炭纤维发展概况 |
| 1.2 中间相沥青概述 |
| 1.2.1 中间相沥青定义及其分子结构模型 |
| 1.2.2 中间相沥青作为沥青基炭纤维前驱体的发展过程 |
| 1.3 炭质中间相形成机理 |
| 1.3.1 传统形成机理 |
| 1.3.2 微域构筑理论 |
| 1.3.3 “颗粒基本单元构筑”理论 |
| 1.4 中间相沥青制备原料及其分类 |
| 1.4.1 煤系中间相沥青 |
| 1.4.2 石油系中间相沥青 |
| 1.4.3 模型芳烃系中间相沥青 |
| 1.5 中间相沥青基炭纤维制备研究趋势 |
| 1.5.1 纺丝原料的低成本制备及其性能调控 |
| 1.5.2 纺丝工艺的优化 |
| 1.5.3 预氧化过程的优化 |
| 1.6 中间相沥青分子结构表征及其调控 |
| 1.6.1 中间相沥青分子结构表征 |
| 1.6.2 中间相沥青分子结构调控 |
| 1.7 论文的选题依据及研究内容 |
| 1.7.1 选题依据 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验原料及试剂 |
| 2.2 主要仪器及设备 |
| 2.3 材料制备工艺 |
| 2.3.1 可纺中间相沥青制备 |
| 2.3.2 中间相沥青基炭纤维制备 |
| 2.4 材料性能和结构表征 |
| 2.4.1 软化点(SP)的测定 |
| 2.4.2 族组分测定 |
| 2.4.3 偏光显微分析 |
| 2.4.4 粘温曲线测定 |
| 2.4.5 元素分析(EA) |
| 2.4.6 傅里叶红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.4.7 核磁共振波谱仪表征(NMR) |
| 2.4.8 飞行时间质谱表征(TOF-MS) |
| 2.4.9 热重-差热分析(TG-DSC) |
| 2.4.10 热重-质谱联用表征分析(TG-MS) |
| 2.4.11 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.12 Raman光谱分析 |
| 2.4.13 炭纤维力学性能测试 |
| 2.4.14 炭纤维热导率测试 |
| 第3章 萘系中间相沥青制备及萘沥青作为共炭化剂初步探讨 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 催化聚合萘沥青制备 |
| 3.2.3 可纺中间相及其炭纤维制备 |
| 3.2.4 萘沥青作为共炭化剂制备可纺中间相沥青初步尝试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化聚合工艺对中间相沥青性能和分子结构的影响 |
| 3.3.2 萘系中间相沥青软化点和光学织构调控 |
| 3.3.3 ANP-MP-10 纺丝过程中滤网对其炭纤维形貌和性能的影响 |
| 3.3.4 萘沥青作为共炭化剂的初步尝试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 FCC澄清油和萘沥青共炭化制备可纺中间相沥青 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 可纺中间相及其炭纤维制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 两种原料分子结构解析 |
| 4.3.2 中间相转化过程 |
| 4.3.3 共炭化法制备中间相沥青基本性能 |
| 4.3.4 中间相沥青分子结构解析 |
| 4.3.5 中间相沥青基炭纤维 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 煤沥青和石油沥青共炭化制备可纺中间相沥青 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 可纺中间相沥青及其炭纤维制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 原料分子结构解析 |
| 5.3.2 中间相沥青基本性能 |
| 5.3.3 中间相沥青分子结构解析 |
| 5.3.4 中间相沥青分子取向和微晶尺寸 |
| 5.3.5 中间相沥青纤维预氧化工艺优化 |
| 5.3.6 不同中间相沥青预氧化纤维结构和性能特点 |
| 5.3.8 沥青基炭纤维制备及其性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 煤系中间相沥青及其炭纤维性能优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 实验原料 |
| 6.2.2 CP加氢处理及其中间相沥青制备 |
| 6.2.3 煤系中间相沥青基炭纤维制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 纺丝工艺参数对沥青基炭纤维形貌和性能的影响 |
| 6.3.2 预氧化工艺参数对C-MP基炭纤维性能的影响 |
| 6.3.3 加氢处理对煤沥青性能和分子结构的影响 |
| 6.3.4 C-MP和 HC-MP基本性能和微晶尺寸对比 |
| 6.3.5 加氢前后煤系沥青基炭纤维性能和晶体尺寸对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 论文主要创新点及后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）碳材料的超高温稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 碳材料的结构及其表征方法 |
| 1.2.1 碳材料的微晶结构 |
| 1.2.2 碳材料的结构分类 |
| 1.2.3 碳材料结构的表征方法 |
| 1.3 不同碳材料及其制备方法 |
| 1.3.1 工业石墨 |
| 1.3.2 热解碳 |
| 1.3.3 沥青碳 |
| 1.3.4 碳纤维 |
| 1.4 碳材料的超高温结构演变规律 |
| 1.5 碳材料的超高温稳定性 |
| 1.5.1 碳的相图 |
| 1.5.2 碳材料的高温升华和气化行为 |
| 1.6 本课题的研究内容和意义 |
| 2 实验和表征方法 |
| 2.1 实验试样和试剂 |
| 2.2 主要实验仪器和设备 |
| 2.3 测试方法 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
| 2.3.2 X射线衍射(XRD)测试 |
| 2.3.3 失重测试 |
| 2.3.4 密度测试 |
| 2.4 实验方案 |
| 2.4.1 试样的预处理 |
| 2.4.2 实验装置的改进与调整 |
| 2.4.3 实验方案 |
| 3 碳材料在超高温条件下的形貌变化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工业石墨在超高温条件下的形貌变化 |
| 3.3 高定向热解石墨在超高温条件下的形貌变化 |
| 3.4 沥青碳在超高温条件下的形貌变化 |
| 3.5 碳纤维在超高温条件下的形貌变化 |
| 3.5.1 碳纤维经历一次热处理的形貌变化 |
| 3.5.2 碳纤维经历二次热处理后的形貌变化 |
| 3.5.3 预应力下碳纤维表观形貌变化 |
| 3.6 小结 |
| 4 碳材料在超高温条件下的微晶结构变化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 沥青碳微晶结构变化 |
| 4.3 碳纤维在超高温条件下的微晶结构变化 |
| 4.3.1 碳纤维经历一次热处理的微晶结构变化 |
| 4.3.2 碳纤维经历二次热处理的微晶结构变化 |
| 4.4 碳/碳复合材料的微晶结构变化 |
| 4.5 小结 |
| 5 碳材料的升华失重行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 碳材料在不同温度下的失重行为 |
| 5.2.1 工业石墨在不同温度下的失重行为 |
| 5.2.2 沥青碳在不同温度下的失重行为 |
| 5.2.3 碳纤维在不同温度下的失重行为 |
| 5.3 碳材料在不同压力下的失重行为 |
| 5.4 碳材料在不同保温时间下的失重行为 |
| 5.5 不同种类碳材料失重对比分析 |
| 5.6 碳材料失重行为的化学反应动力学分析 |
| 5.7 含孔石墨的失重行为 |
| 5.8 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）聚丙烯腈纤维的高剂量率电子束辐照效应及对预氧化的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 PAN基碳纤维的发展和应用 |
| 1.2.1 PAN基碳纤维的发展 |
| 1.2.2 PAN基碳纤维的应用 |
| 1.2.3 PAN纤维的结构 |
| 1.3 PAN纤维的预氧化 |
| 1.3.1 预氧化机理 |
| 1.3.2 预氧化过程中PAN纤维的结构变化 |
| 1.4 PAN纤维的改性 |
| 1.4.1 PAN纤维的化学改性 |
| 1.4.2 PAN纤维的物理改性 |
| 1.4.3 PAN纤维的辐照改性研究进展 |
| 1.4.4 γ射线辐照与电子束辐照的区别 |
| 1.5 广角X射线衍射技术在高分子纤维结构研究中的应用 |
| 1.6 存在的问题 |
| 1.7 本课题的研究内容 |
| 第二章 聚丙烯腈纤维的电子束辐射交联 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 主要原料 |
| 2.2.2 仪器设备 |
| 2.2.3 样品的制备和辐照处理 |
| 2.2.4 测试与表征 |
| 2.3 实验结果和讨论 |
| 2.3.1 PAN纤维的辐射交联与裂解 |
| 2.3.2 电子束辐照对PAN纤维分子结构的影响 |
| 2.3.3 电子束辐照对PAN纤维表面的影响 |
| 2.3.4 电子束辐照对PAN纤维热性能的影响 |
| 2.3.5 电子束辐照对PAN纤维晶区的影响 |
| 2.3.6 电子束辐照对PAN纤维力学性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 聚丙烯腈纤维的高剂量率电子束辐照效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 主要原料 |
| 3.2.2 仪器设备 |
| 3.2.3 电子束辐照 |
| 3.2.4 预氧化 |
| 3.2.5 测试与表征 |
| 3.3 实验结果和讨论 |
| 3.3.1 高剂量率电子束辐射诱导自由基 |
| 3.3.2 吸收剂量对PAN纤维自由基的影响 |
| 3.3.3 剂量率对PAN纤维温度的影响 |
| 3.3.4 PAN纤维的自由基衰变 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 预氧化过程中自由基的变化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 主要原料 |
| 4.2.2 仪器设备 |
| 4.2.3 电子束辐照 |
| 4.2.4 预氧化 |
| 4.2.5 测试与表征 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.3.1 剂量率对PAN纤维预氧化过程中自由基的影响 |
| 4.3.2 预氧化初期PAN纤维自由基的变化 |
| 4.3.3 电子束辐照对预氧化初期PAN纤维结构变化的影响 |
| 4.4 辐照处理在预氧化过程中各温度阶段的影响 |
| 4.5 总结 |
| 第五章 辐照改性PAN纤维预氧化流程的优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 主要原料 |
| 5.2.2 主要仪器 |
| 5.2.3 电子束辐照 |
| 5.2.4 预氧化 |
| 5.2.5 测试与表征 |
| 5.2.6 PAN纤维预氧化程度的表征 |
| 5.3 实验结果和讨论 |
| 5.3.1 电子束辐照改性PAN纤维氧化流程的优化 |
| 5.3.2 聚多烯自由基浓度 |
| 5.3.3 FT-IR和 XRD谱图 |
| 5.3.4 环化度、密度和氧含量 |
| 5.3.5 预氧化过程中颜色的变化 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 同步辐射WAXD研究辐照改性对PAN纤维预氧化过程中晶体结构演变的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 主要原料 |
| 6.2.2 电子束辐照 |
| 6.2.3 预氧化 |
| 6.2.4 测试与表征 |
| 6.3 实验结果和讨论 |
| 6.3.1 WAXD图谱分析PAN纤维的晶体结构和取向结构 |
| 6.3.2 拉曼光谱研究 |
| 6.3.3 预氧化过程中微晶结构的发展 |
| 6.4 结论 |
| 第七章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）金属改性活性炭纤维催化剂低温催化水解COS和CS2研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究内容 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 活性炭纤维的发展概况 |
| 2.2 活性炭纤维的分类和制备 |
| 2.2.1 活性炭纤维的分类 |
| 2.2.2 活性炭纤维的制备 |
| 2.3 活性炭纤维的结构特征 |
| 2.4 活性炭纤维的再生技术 |
| 2.4.1 溶剂法 |
| 2.4.2 加热法 |
| 2.4.3 电化学法 |
| 2.4.4 生物法 |
| 2.4.5 超临界流体再生法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 实验方法和条件 |
| 3.1 研究技术路线 |
| 3.2 实验所用仪器和药品 |
| 3.3 催化剂的制备 |
| 3.4 催化剂活性评价 |
| 3.5 催化剂表征 |
| 3.5.1 BET |
| 3.5.2 TG/DTA |
| 3.5.3 CO_2-TPD |
| 第四章 活性炭纤维催化剂的制备及性能评价 |
| 4.1 金属种类对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 4.2 金属浓度对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 4.3 金属盐前驱体对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 4.4 焙烧温度对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 4.5 碱种类对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 4.6 碱浓度对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 工艺条件对催化剂同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 5.1 反应温度对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 5.2 相对湿度对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 5.3 反应空速对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 5.4 进口浓度对同时催化水解COS和CS_2的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论及建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士期间发表的论文 |
| 附录B 硕士期间参加的项目 |
| 附录C 硕士期间获奖情况 |
（8）碳纤维激光石墨化及其反应分子动力学模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及提出 |
| 1.3 激光碳纤维及其研究现状 |
| 1.3.1 碳纤维对激光吸收机理的研究 |
| 1.3.2 激光加热制备碳纤维 |
| 1.3.3 激光加工碳纤维 |
| 1.3.4 激光技术在制备碳纤维复合材料方面研究现状 |
| 1.4 PAN基碳纤维碳化和石墨化机理研究现状 |
| 1.4.1 实验表征研究 |
| 1.4.2 模拟分析研究 |
| 1.5 分子模拟技术 |
| 1.5.1 分子动力学模拟 |
| 1.5.2 ReaxFF反应力场 |
| 1.6 课题研究目标、研究内容和创新点 |
| 1.6.1 课题研究目标 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 1.6.3 课题创新点 |
| 第二章 激光辐照聚丙烯腈基碳纤维石墨化方法及实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置及过程 |
| 2.3 样品测试方法及仪器 |
| 2.3.1 Raman测试 |
| 2.3.2 XRD测试 |
| 2.3.3 SEM测试 |
| 2.3.4 碳纤维单丝拉伸性能测试 |
| 2.4 结果及讨论 |
| 2.4.1 Raman分析 |
| 2.4.2 XRD分析 |
| 2.4.3 碳纤维表面形态分析 |
| 2.4.4 碳纤维单丝拉伸性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 反应分子动力学模拟研究聚丙烯腈基碳纤维激光碳化过程 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光碳纤维能量耦合模型 |
| 3.2.1 激光与材料能量传递过程 |
| 3.2.2 激光与碳纤维相互作用能量耦合模型的建立 |
| 3.3 模型与模拟方法 |
| 3.4 结果及讨论 |
| 3.4.1 能量演化曲线 |
| 3.4.2 产物分析 |
| 3.4.3 分子结构演变过程分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 反应分子动力学模拟添加石墨烯结构对碳纤维碳化过程的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模拟细节 |
| 4.2.1 模拟方法 |
| 4.2.2 模型 |
| 4.2.3 原子波动分析 |
| 4.2.4 应力-应变性能评价 |
| 4.3 结果及讨论 |
| 4.3.1 能量演化曲线 |
| 4.3.2 产物分析 |
| 4.3.3 分子结构演变过程分析 |
| 4.3.4 拉伸应变分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 导师及作者简介 |
| 附件 |
（9）聚酰亚胺基高导热炭纤维的结构演变和性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 聚酰亚胺纤维简介 |
| 1.2.1 聚酰亚胺纤维的特性 |
| 1.2.2 聚酰亚胺纤维的合成路线 |
| 1.2.3 聚酰亚胺纤维的纺丝条件 |
| 1.2.4 聚酰亚胺纤维的亚胺化条件 |
| 1.2.5 聚酰亚胺基碳纤维的制备 |
| 1.3 聚酰亚胺薄膜的炭化石墨化研究 |
| 1.4 聚酰亚胺薄膜的交联研究 |
| 1.4.1 紫外辐射交联改性 |
| 1.4.2 化学交联改性 |
| 1.5 其他聚酰亚胺基炭材料相关研究 |
| 1.5.1 聚酰亚胺纳米炭材料相关 |
| 1.5.2 聚酰亚胺基泡沫炭材料相关 |
| 1.5.3 聚酰亚胺基炭纳米粒子相关 |
| 1.6 定向高导热炭材料及用于热管理领域研究 |
| 1.6.1 炭材料的导热导电机理 |
| 1.6.2 高导热炭纤维的研究进展 |
| 1.7 论文选题的目的和意义 |
| 1.8 论文研究的主要内容 |
| 1.8.1 前驱体分子结构对聚酰亚胺基炭纤维结构及性能的影响 |
| 1.8.2 不同工艺条件对PMDA/P-PDA型PI基炭纤维结构和性能的影响 |
| 1.8.3 聚酰亚胺转化为石墨纤维过程中的结构演变和机理 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验样品的制备 |
| 2.3.1 聚酰亚胺纤维的制备 |
| 2.3.2 聚酰亚胺基炭纤维及石墨纤维的制备 |
| 2.4 测试分析方法 |
| 2.4.1 PAA旋转粘度及特性粘度测试 |
| 2.4.2 PAA分子量及分子量分布测试(GPC) |
| 2.4.3 PI纤维红外测试(FT-IR) |
| 2.4.4 纤维形貌测试(SEM) |
| 2.4.5 TG-DSC测试 |
| 2.4.6 炭化收率及纤维直径测试 |
| 2.4.7 XRD测试 |
| 2.4.8 RAMAN测试 |
| 2.4.9 元素分析测试 |
| 2.4.10 力学性能测试 |
| 2.4.11 纤维传导性能测试 |
| 第三章 前驱体分子结构对聚酰亚胺基炭纤维结构及性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验样品的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 共聚PI的分子量及分子量分布、化学结构分析及形貌分析 |
| 3.3.2 共聚PI纤维的热稳定性分析 |
| 3.3.3 共聚PI纤维炭化收率及石墨化收率及石墨化纤维元素含量 |
| 3.3.4 POP型共聚PI基炭纤维及石墨纤维的结晶性分析 |
| 3.3.5 共聚PI纤维的力学性能 |
| 3.3.6 共聚PI基炭纤维及石墨纤维的传导性能 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 不同工艺条件对PMDA/p-PDA型PI基炭纤维结构和性能的影响 |
| 4.1 聚合时间对PMDA/P-PDA型聚酰亚胺基炭纤维结构性能的影响 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 实验样品的制备 |
| 4.1.3 结果与讨论 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 热处理过程张力对PMDA/ODA型聚酰亚胺基碳纤维结构性能的影响 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 实验样品的制备 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 交联稳定化对PMDA/(P-PDA/DABA)型聚酰亚胺基炭纤维结构和性能影响 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 实验样品的制备 |
| 4.3.3 结果与讨论 |
| 4.3.4 小结 |
| 第五章 聚酰亚胺转化为石墨纤维过程中的结构演变和机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验样品的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 PMDA/ODA型PI纤维的热重质谱(TG-MS)分析 |
| 5.3.2 不同热处理温度PI炭纤维的XPS分析 |
| 5.3.3 不同热处理温度PI基炭纤维的结晶性分析 |
| 5.3.4 不同热处理温度的PI基炭纤维的炭收率及元素含量分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师介绍 |
| 附件 |
（10）纤维状纳米炭及其复合材料的合成与储锂应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多孔纳米炭材料的研究进展 |
| 1.3 纤维状多孔纳米炭材料的研究进展 |
| 1.3.1 实心纤维状多孔纳米炭的合成 |
| 1.3.2 空心纤维状多孔纳米炭的合成 |
| 1.3.3 纤维状多孔纳米炭的储锂应用 |
| 1.4 纤维状多孔纳米炭基复合材料的研究进展 |
| 1.4.1 纤维状多孔纳米炭基复合材料的制备 |
| 1.4.2 纤维状多孔纳米炭基复合材料的储锂应用 |
| 1.5 本论文的选题依据与研究思路 |
| 2 实验总述 |
| 2.1 实验试剂与原料 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 材料的表征与分析 |
| 2.4 材料的电化学性能测试 |
| 3 纤维状纳米炭的可控合成及储锂性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 纤维状纳米聚合物的合成 |
| 3.2.2 纤维状纳米炭的合成 |
| 3.2.3 电极片的制备与电池的组装 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 纤维状纳米聚合物的溶液化学合成 |
| 3.3.2 实心纤维状纳米炭的合成 |
| 3.3.3 空心纤维状纳米炭的合成 |
| 3.3.4 纤维状纳米炭的储锂性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 纤维状核壳结构硫@炭复合材料的制备及储锂性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 纤维状核壳结构硫@炭复合材料的合成 |
| 4.2.2 电极片的制备与电池的组装 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 动态调孔法制备纤维状硫@炭复合材料的设计思想 |
| 4.3.2 纤维状核壳结构硫@炭复合材料的形貌与结构表征 |
| 4.3.3 纤维状核壳结构硫@炭复合材料的储锂性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 纤维状炭/硅酸镍复合材料的制备及储锂性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 纤维状炭/硅酸镍复合材料的合成 |
| 5.2.2 电极片的制备和电池的组装 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 原位转化法制备炭/硅酸镍复合材料的设计思想 |
| 5.3.2 纤维状炭/硅酸镍复合材料的形貌与结构表征 |
| 5.3.3 纤维状炭/硅酸镍复合材料的储锂性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录论文中所涉及到的缩写说明 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
四、聚丙烯腈基炭纤维的制备(英文)（论文参考文献）
- [1]高性能纤维热牵伸研究进展[J]. 颜凤,李保六,唐万莲,崔正威,袁观明,丛野,董志军,李轩科. 炭素技术, 2021(05)
- [2]磷酸二氢铵对聚丙烯腈纤维预氧化程度及热稳定性的影响[J]. 支环,苏哲安,黄启忠,戴开斌,徐平. 炭素技术, 2021(04)
- [3]碳纤维压缩性能与结构相关性[D]. 甘露. 北京化工大学, 2020
- [4]高性能炭纤维用中间相沥青制备研究[D]. 郭建光. 湖南大学, 2020(01)
- [5]碳材料的超高温稳定性研究[D]. 张莹. 中国运载火箭技术研究院, 2020(02)
- [6]聚丙烯腈纤维的高剂量率电子束辐照效应及对预氧化的影响[D]. 张文礼. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [7]金属改性活性炭纤维催化剂低温催化水解COS和CS2研究[D]. 郭清霞. 昆明理工大学, 2020(04)
- [8]碳纤维激光石墨化及其反应分子动力学模拟研究[D]. 姚良博. 北京化工大学, 2018(02)
- [9]聚酰亚胺基高导热炭纤维的结构演变和性能研究[D]. 肖萌. 北京化工大学, 2018(01)
- [10]纤维状纳米炭及其复合材料的合成与储锂应用[D]. 张向倩. 大连理工大学, 2017(09)