聚丙烯腈(PAN)原絲的結(jié)構(gòu)特征是PAN基碳纖維的基本結(jié)構(gòu)與性能的基礎(chǔ),而圓形、均質(zhì)、致密、缺陷少的PAN初生纖維是制備具有優(yōu)異結(jié)構(gòu)的PAN原絲的先決條件。由紡絲原液細(xì)流經(jīng)凝固成形為PAN初生纖維,傳統(tǒng)凝固浴中的沉淀劑-水的凝固能力過強(qiáng),容易在初生纖維中產(chǎn)生缺陷結(jié)構(gòu)。為此,本文優(yōu)選有機(jī)凝固劑,探究PAN初生纖維的凝固成形機(jī)理,研究新凝固體系下PAN初生纖維結(jié)構(gòu),對(duì)制備高性能的PAN原絲具有重要意義。本文從纖維成形的凝固浴外場(chǎng)條件著手,改變凝固浴體系、凝固溫度和凝固時(shí)間,利用紫外(UV)分析了 PAN初生纖維組成成分,采用光學(xué)顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了 PAN初生纖維形貌,利用廣角X射線衍射技術(shù)(XRD)和全自動(dòng)比表面及孔隙度分析儀(BET)表征了 PAN初生纖維晶態(tài)結(jié)構(gòu)及孔隙結(jié)構(gòu)。通過不同非溶劑對(duì)PAN-DMSO溶液的濁點(diǎn)滴定實(shí)驗(yàn),研究了不同非溶劑形成的濁點(diǎn)體系相關(guān)粒度參數(shù),確定丙三醇為合適的凝固浴介質(zhì)。通過表征PAN初生纖維的成分組成、結(jié)晶參數(shù)、斷面形貌、孔隙結(jié)構(gòu)等,研究了凝固浴溫度、凝固時(shí)間和凝固浴介質(zhì)對(duì)初生纖維結(jié)構(gòu)及成形過程的影響。(1)水、乙醇、丙三醇都是P...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 聚丙烯腈基碳纖維簡(jiǎn)述
        1.1.1 碳纖維分類
        1.1.2 PAN基碳纖維發(fā)展
    1.2 PAN基碳纖維的制備
        1.2.1 聚合制備PAN紡絲原液
        1.2.2 紡絲制備PAN原絲
        1.2.3 預(yù)氧化和碳化制備PAN基碳纖維
    1.3 PAN凝固成形過程的雙擴(kuò)散及相分離
        1.3.1 雙擴(kuò)散
        1.3.2 相分離
    1.4 PAN初生纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)研究
        1.4.1 PAN初生纖維截面形貌研究
        1.4.2 PAN初生纖維微孔結(jié)構(gòu)研究
    1.5 PAN初生纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)研究
        1.5.1 PAN的微觀結(jié)構(gòu)及其纖維晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型
        1.5.2 PAN初生纖維的晶態(tài)結(jié)構(gòu)影響因素
    1.6 課題的研究意義和研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 研究目的及意義
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)思路
        2.2.2 PAN初生纖維的制備
    2.3 測(cè)試表征方法
        2.3.1 三元體系下PAN粒度分析
        2.3.2 PAN初生纖維成分分析
        2.3.3 PAN初生纖維截面形貌光學(xué)分析
        2.3.4 PAN初生纖維斷面形貌掃描電鏡分析
        2.3.5 PAN初生纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)分析
        2.3.6 PAN初生纖維孔隙結(jié)構(gòu)分析
第三章 結(jié)果與討論
    3.1 丙三醇對(duì)聚丙烯腈溶液相變的影響
        3.1.1 丙三醇對(duì)聚丙烯腈溶液相變的影響
        3.1.2 溫度對(duì)聚丙烯腈溶液在丙三醇體系相變的影響
    3.2 外場(chǎng)環(huán)境對(duì)丙三醇體系形成的PAN初生纖維成分影響
        3.2.1 外場(chǎng)環(huán)境對(duì)PAN初生纖維成分影響
        3.2.2 丙三醇凝固體系形成的PAN初生纖維成分特點(diǎn)
    3.3 外場(chǎng)環(huán)境對(duì)丙三醇體系形成的PAN初生纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)影響
        3.3.1 外場(chǎng)環(huán)境對(duì)PAN初生纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)影響
            3.3.1.1 凝固浴溫度對(duì)PAN初生纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)影響
            3.3.1.2 凝固時(shí)間對(duì)PAN初生纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)影響
        3.3.2 丙三醇凝固體系形成的PAN初生纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    3.4 外場(chǎng)環(huán)境對(duì)丙三醇體系形成的PAN初生纖維截面形貌影響
        3.4.1 外場(chǎng)環(huán)境對(duì)PAN初生纖維截面形貌影響
            3.4.1.1 凝固浴溫度對(duì)PAN初生纖維截面形貌影響
            3.4.1.2 凝固時(shí)間對(duì)PAN初生纖維截面形貌影響
        3.4.2 丙三醇凝固體系形成的PAN初生纖維截面形貌特點(diǎn)
    3.5 外場(chǎng)環(huán)境對(duì)丙三醇體系形成的PAN初生纖維孔隙結(jié)構(gòu)影響
        3.5.1 外場(chǎng)環(huán)境對(duì)PAN初生纖維孔隙結(jié)構(gòu)影響
            3.5.1.1 凝固浴溫度對(duì)PAN初生纖維孔隙結(jié)構(gòu)影響
            3.5.1.2 凝固時(shí)間對(duì)PAN初生纖維孔隙結(jié)構(gòu)影響
        3.5.2 丙三醇凝固體系形成的PAN初生纖維孔隙結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    3.6 丙三醇體系PAN初生纖維成形機(jī)理及結(jié)構(gòu)特征
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的研究成果
作者簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3770560