一、PAN基预氧化纤维不织布增强酚醛树脂制作炭/炭复合材料（论文文献综述）
邹雪[1]（2020）在《碳基复合材料性能调控及抗氧化涂层研究》文中认为耐高温碳基复合材料（碳纤维增强碳基复合材料:C/C）作为一种高性能结构材料在航空航天以及民用高技术领域内极具应用潜力。然而,过强的纤维-基体界面结合会使碳基复合材料发生脆性断裂。同时,碳基复合材料易氧化的缺点严重制约了其在高温氧化环境下的长时间使用。为了改善碳基复合材料的力学性能及抗氧化性能,本文以操作简单、经济可调的方式制备了C/C复合材料,通过对碳纤维热处理改变了纤维-基体界面结合强度,从而实现了对力学性能的调控,同时制备了抗氧化涂层并对其抗氧化性能进行了研究。主要结果概括如下:（1）在不同温度下（RT-1500℃）对碳纤维进行了热处理,采用处理的纤维作为增强体,以酚醛树脂为碳基体先驱体,利用PIP工艺制备了C/C复合材料。微观形貌观察发现纤维热处理能够改变C/C（经过一次裂解后）复合材料的孔隙尺寸及分布模式。力学性能测试表明随着热处理温度提高,C/C复合材料的力学性能不断提高。相比于未处理纤维增强的复合材料,1200℃热处理纤维增强材料的弯曲强度及层间剪切强度分别提高了158%和121%,同时其脆性断裂模式改变为假塑性断裂模式。抗氧化性能测试发现C/C约在600℃发生明显氧化,600℃热处理纤维增强材料的抗氧化性能提升,而更高的温度处理纤维会降低材料的抗氧化性能。力学性能的显着改善主要是由于热处理降低了纤维表面的反应活性,使得其增强的C/C复合材料获得了结合适宜的纤维-基体界面,但是界面结合强度的下降不利于抗氧化性能的提升。（2）以1200℃热处理碳纤维增强碳基复合材料为基底,采用浆料涂刷法制备了ZrB2-SiC涂层,发现涂层中存在较多裂纹,裂纹产生的原因是C/C与涂层热膨胀系数不匹配引发了热应力。为缓解热应力,采用浆料涂刷法和包埋法两种工艺制备了SiC过渡涂层,为加强SiC过渡涂层与C/C的结合,对C/C基底进行了预氧化,为加强SiC过渡涂层与外涂层的结合,在SiC过渡涂层表面制备了SiC纳米纤维。获得的ZrB2-SiC外涂层均匀致密,在1300℃高温大气环境下,涂层表面形成了具有良好流动性的熔融态SiO2保护膜,该保护膜抑制了氧扩散进材料内部,保护膜中镶嵌的ZrSiO4提高了其稳定性。引入SiC过渡涂层后,外涂层中的裂纹明显减少,涂层的抗氧化性能得到了提高,相比于涂刷法,包埋法制备SiC过渡涂层操作简单,对C/C损伤小,且更显着地提高了试样抗氧化性能。SiC纳米纤维除了加强内外涂层的结合,还缓解了热应力,并对涂层进行了增强增韧,进一步地提高了涂层的抗氧化性能。增加外涂层厚度可有效提高涂层的抗氧化性能,1300℃氧化60分钟后质量增加仅为0.24%。
向雨欣[2]（2019）在《各向同性CFRP的制备及其力学性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,世界各国对环境污染、汽车排放量的高度重视对汽车制造业提出了更高的要求。汽车轻量化成为当下全球汽车工业技术研发的必然趋势。碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon fiber reinforced plastic,CFRP）是轻量化材料中不可或缺的关键材料之一。CFRP作为一种先进的复合材料,具有质轻高强、优异的耐疲劳、抗腐蚀性能和易于加工成型等优点,运用在汽车产业中可降低油耗、减少排放和提高新能源汽车续航里程行。但CFRP的发展受限于材料高昂的制造成本、生产工艺庞杂、循环使用率低等因素,在国内尚未应用于量产车型;且目前CFRP的工业应用多以二维编织碳纤维布或单向碳纤维为增强主体,但采用编织布制备带有复杂异形曲面部件时会发生较大的面内剪切变形甚至起皱等缺陷,导致复合材料出现性能各向异性严重且材料力学性能分散度较大等问题,为作为车身复合材料的修复带来了困难。为了解决单向碳纤维或编织碳纤维增强树脂基复合材料力学各向异性的特点,本文选用纤维随机取向的无纺布碳纤维及短切定长碳纤维作为CFRP增强体,通过真空热压成型工艺制备出宏观力学呈各向同性的复合材料,利用两种增强体纤维的均匀分布特点,既降低了碳纤维的编织成本,也为复合材料提供了更灵活的设计性,以解决CFRP各向异性的缺点。通过制备具有不同纤维体积分数的碳纤维增强树脂基复合材料,研究了纤维体积分数对复合材料拉伸和弯曲强度的影响,以及两种纤维增强体与复合材料力学性能各向同性特征的关系。定长碳纤维/乙烯基树脂热固性复合材料的力学结果表明:长度在30mm的定长碳纤维的加入能显着提高树脂基体的拉伸及弯曲强度。随着纤维含量的增加,复合材料的拉伸及弯曲强度、各向同性特征均呈现出先增大后减小的趋势;其拉伸强度和弯曲强度分别在25%和30%时达到最大值,分别为141.4MPa和549.0MPa。与纤维体积分数在15%时相比,力学性能分别提高了112.8%和129.6%。通过对复合材料断口形貌的分析,发现定长纤维增强乙烯基树脂复合材料的断裂特性表现为脆性断裂,其失效模型为基体开裂变形、纤维脱粘及断裂、层间裂纹扩展。面密度在60g/m2的无纺布碳纤维/尼龙6树脂热塑性复合材料经过真空热压成型后,大大增加了树脂基体的力学性能,复合材料的拉伸及弯曲强度随纤维含量的增加急速上升,力学结果表明同样在纤维体积分数为25%-30%时拉伸强度与弯曲强度达到最值,强度分别为127.6MPa和144.4MPa。当纤维含量相同时,无纺布碳纤维与定长纤维/乙烯基树脂体系相比,两者的复合材料拉伸强度差别不大,但前者弯曲强度仅为后者的四分之一,这可能与纤维与树脂的结合状态相关。无纺布碳纤维/乙烯基树脂热固性复合材料的拉伸结果表明:纤维体积分数为25%时,复合材料拉伸强度达到最优值,与纤维体积分数15%时相比,拉伸强度提高了167.5%。此时无纺布碳纤维在树脂中的浸润情况较好,同时拉伸结果离散系数最低,性能最为稳定。无纺布碳纤维作为增强体与乙烯基树脂制备的复合材料在各方向上的拉伸强度十分接近,四组试样的不同角度拉伸强度呈“一”字趋势,复合材料力学性能均匀,无明显短板效应。
赵瑞雪[3]（2018）在《PAN基碳纤维预氧丝的制备与结构研究》文中研究说明碳纤维的研究生产是科技发展进程中的重要项目,在国防、军事、民用以及商业等领域应用越来越广,不断受到世界各国和组织的重视。碳纤维具有良好的机械性能,化学性能和高温惰性,抗蠕变、耐腐蚀,而且热膨胀系数小、尺寸稳定性好、比强度和比模量高,是一种理想的功能材料和结构材料。然而,碳纤维内部有很多缺陷,实际强度和模量与理论值相差甚远,力学性能也受晶体结构、孔洞结构、表面结构和皮芯结构等缺陷影响较大。聚丙烯腈（PAN）是制造碳纤维最常用的原料之一,原丝经预氧化、碳化和石墨化等过程转变成碳丝,其中预氧化过程是承上启下的关键过程,温度、牵伸和时间等因素直接影响所得预氧丝的质量和性能,也间接影响着最后碳丝的质量和性能。本文针对预氧丝的孔洞结构缺陷,首次利用X射线小角散射（SAXS）表征方法进行研究。通过不同预氧化条件,研究了内部晶体结构和表面结构之间的相互影响。基于这些研究,本文还设计了一种新型预氧化装置,既可以改善预氧丝的皮芯现象,又能够提高预氧化的整体效率。此外,在生产预氧丝或碳纤维时,会产生一定的淘汰品,为了将这些淘汰品进行绿色回收,我们尝试将成品预氧丝粉末和碳丝粉末做成锂离子电池负极活性材料,进行恒流充放电测试对比,为下一步的科研工作提供了参考。本文全部成果总结如下:1、预氧化过程主要发生氧化反应、环化反应和脱氢反应,原丝中的热塑性PAN线形大分子链逐渐转化为非塑性耐热的中间环状结构。为了系统地研究这一变化过程,我们在不同预氧化温度下加热处理了PAN基原丝,共得到180-280℃温度区间八个预氧丝样品,通过X射线衍射（XRD）,傅立叶变换红外光谱（FTIR）,X射线光电子能谱（XPS）和差示扫描分析（DSC）等手段进行了结构分析和性能表征,最终发现了环化反应、脱氢反应和氧化反应所对应的剧烈反应温度区间。2、通过X射线小角散射（SAXS）表征不同温度下所获得预氧丝的内部微孔尺寸、形态以及分布特征等,我们根据小角散射理论拟合出了四种级别的微孔,其轴比、体积分数和分形维数与温度变化相联系,不同级别的微孔对不同化学反应的敏感度也不同。此外,通过机械拉伸性能测试结果得知,影响纤维力学性能最大的是纤维内部存在的少数大微孔（如尺寸2π到10πnm2）,而数量最多,形状和分布随预氧化温度规律变化的小微孔（如尺寸在超过300πnm2）对力学性能的影响居于次要地位。3、本文的实验结果表明,200℃,220℃,250℃和280℃这四个温度点是预氧化过程的关键温度点,为了研究这四个温度点对预氧丝表面结构的影响,我们增加了四个对比样品,并利用固体C核磁振动(13C{1H}CP/MAS NMR)、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Raman）和扫描电镜（SEM）等手段进行表征。在分析讨论的过程中,我们还尝试给出了标准预氧丝的表面结构化学式。4、为了缓解预氧化过程中经常出现的“皮芯”现象,我们对传统预氧化装置进行了改进,采用配备有容砂漏斗的可移动微波加热炉,对滴液过双氧水的PAN原丝进行预氧化加热处理,XRD、XPS和SEM测试结果表明,所得预氧丝的皮芯结构显着减少。此外,该装置还解决了预氧化过程的副反应热问题,避免了浸泡、反复拿取等操作对原丝表面的二次伤害,节省了预氧化的整体时间,提高了预氧丝的生产效率。
徐兵[4]（2018）在《高导热沥青基炭纤维的制备及其在三维炭/炭复合材料中的应用研究》文中指出中间相沥青基炭纤维及其复合材料具有低密度、低热膨胀系数等特点,在导电导热和力学性能等方面表现特别优异,成为当今材料应用领域的佼佼者,在军事工业、民用领域等应用很有前景,中间相沥青基炭纤维的最终性能在很大程度上取决于其显微结构特征-石墨片层的取向和有序排列、石墨微晶参数和结构缺陷。而炭纤维的显微结构又与预氧化过程中的化学结构演变和炭化石墨化过程中的晶体结构演变直接相关。因此,本文研究了中间相沥青纤维在预氧化过程中的化学结构演变、炭化和石墨化过程中的晶体结构演变,并探讨了最终炭纤维显微结构与其导电导热和力学性能的关联。此外,本文制备了基于中间相沥青基炭纤维的三维高导热C/C复合材料,并探讨了基体碳对其导热性能的影响。研究工作取得的主要结论如下:1、通过FT-IR、TG-MS、EDS等测试手段揭示了预氧化过程中纤维的化学结构变化及相应石墨纤维的显微结构演变。分析认为,氧的扩散和反应过程决定着沥青纤维预氧化的进程和均匀性。纤维截面的氧分布的均匀性和氧化程度是影响最终炭纤维的显微结构与性能的根本原因。沥青纤维经低温长时间氧化,纤维的横截面结构均匀,径向氧分布梯度小;经高温短时间氧化,纤维易形成皮芯结构,径向氧分布梯度大。2、在炭化过程中,纤维中的沥青分子主要发生脱氢、脱氧反应,生成水、氢、甲烷、一氧化碳等小分子物质,最终形成层片状的石墨微晶结构。经过450℃低温炭化后,在500-1000℃的炭化温度范围内,炭化升温速率对最终石墨纤维的结构和性能影响不大,而为缩短炭化时间提供了一定的技术基础。3、研究发现所制得的沥青纤维优化的预氧化条件是在240oC空气气氛氧化6h。炭化和石墨化主要影响预氧化纤维在后续高温热处理过程中石墨微晶的生长和发育及石墨片层的取向和有序堆叠。研究表明,沥青纤维经240oC空气气氛氧化6 h和450oC低温炭化,再经3000oC石墨化热处理所得石墨纤维拉伸强度和杨氏模量可分别达到2.54 GPa和650 GPa,热导率可达862.6 W/m?K。此外,牵伸对石墨化纤维的力学性能和导热性能具有显着影响。经过牵伸后,2600℃石墨纤维的拉伸强度和杨氏模量分别提高了24.2%与11%,3000℃石墨纤维热导率由846W/m?K提高到962.6 W/m·K。4、基于中间相沥青基炭纤维的三维C/C复合材料沿X、Y、Z方向的导电导热和力学性能表现出各向异性。三维C/C复合材料在X,Y方向上热扩散系数分别为159.3 m2/s,145.9 m2/s,相应的导热率分别为234 W/m?K,203.6 W/m?K,而Z方向上热扩散系数30.5 m2/s,相应的导热率仅为41.5 W/m?K。所得三维C/C复合材料的力学性能明显高于一维和二维C/C复合材料,其沿X和Y方向弯曲强度分别高达176.9和158.3 MPa。通过热传导的逾渗理论解释了基体碳对对三维C/C复合材料导电导热性能的影响。
杨丹[5]（2017）在《碳纤维网络体增强树脂基复合材料结构与性能的研究》文中研究表明不同种类的短切碳纤维通过一定的粘结剂粘制成的网络体在保温材料和吸附分离材料上具有较广泛的应用。本实验在本实验室成功制备了以酚醛树脂为粘结剂制备的短切PAN基碳纤维网络体增强环氧树脂复合材料的基础上,还做了以下工作（1）研究了炭化温度（700℃、1000℃、1300℃）对短切PAN基碳纤维网络体增强环氧树脂复合材料性能的影响,结果表明,炭化后的酚醛树脂PF把短切碳纤维SCF粘结成三位网络体,碳纤维网络增强体中炭质粘结点明显。碳纤维网络体CFNR/EP复合材料的弯曲强度、压缩强度和导电性能均优于短切碳纤维（SCF）/EP复合材料。随着炭化温度的升高,PF的残碳量依次递减,使得CFNR中炭质结点的量减小,综合性能随着碳化温度的上升而递减,综合性能最优的CFNR1/EP（700℃炭化）复合材料弯曲强度比SCF/EP复合材料提高37%;压缩强度提高12%;导电性能提高39倍。（2）以各向同性沥青作为粘结剂粘结短切PAN基碳纤维网络体增强环氧树脂复合材料,对复合材料的力学性能及导电性能进行了研究。微观上,三位网络体结构CFNR纤维间存在大量的炭质结点,并且CFNR与树脂基体之间界面结合较好。CFNR/Epoxy弯曲强度比纯Epoxy高20%,比SCF/Epoxy复合材料强17%;碳纤维网络增强复合材料较短切碳纤维在复合材料中具有更优异增强效果。此外,碳纤维网络体已经形成一个导电通路,且粘结点是导电性能优异的各向同性沥青,导电性能较短切碳纤维环氧树脂复合材料极大提高,其电阻率是SCF/Epoxy复合材料的1/161。（3）研究了不同用量（13%、18%、22%、27%）的双马来酰亚胺树脂粉末（BMI）粘结沥青基短切碳纤维网络体增强乙烯基树脂复合材料的力学性能和材料的微观形貌。探究了粘结组分对碳纤维网络增强体及碳纤维增强树脂基复合材料的影响。在微观结构上,BMI使碳纤维中的纤维分散和取向更均匀,并能一定程度上改善纤维和树脂基体的界面结合。在粘结剂用量一定范围内,CFNR/VE复合材料的抗弯强度和压缩强度及导热性能随着粘结剂BMI含量增加而升高。
罗益锋,罗晰旻[6]（2016）在《耐热防火纤维的最新进展》文中认为预计2015至2020年全球耐热防火等防护衣料的市场将以年均6.2%的速率增长,到2020年的市场规模可望达到9.3×109美元,我国2016年的销售额预期将比2015年增长30%。耐热防火纤维在高温粉尘滤袋、密封填料、电绝缘材料、隔热材料、复合材料等的需求都将有不同程度的增长。简述了芳酰胺、芳酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、酚醛、密胺、聚丙烯腈预氧化、聚苯并咪唑、Tencel R100和Pyro Tex纤维的特点和发展近况。
姚祥栋[7]（2015）在《中间相沥青炭纤维在纺丝过程中微晶结构的控制与研究》文中研究指明中间相沥青基炭纤维因其前驱体原料成本低,且具有低膨胀系数、高模量、高热导率等优异性能,被认为极具发展潜力,在航空、航天、汽车等领域中作为先进复合材料的增强体有着广泛的应用前景。中间相沥青基炭纤维的制备需要经过中间相沥青的精炼、熔融纺丝、预氧化碳化等工艺过程,由于熔融纺丝过程极大影响了中间相沥青液晶分子的取向及排布进而影响中间相沥青基炭纤维的结构和性能,因此探索纺丝工艺对中间相沥青基炭纤维结构及性能的影响规律则尤为重要。本文采用了族组分分析、偏光显微分析、热重分析、流变分析等表征方法对MP-1、MP-2两种国产中间相沥青进行表征分析,研究两种中间相沥青的物理化学性质,明确两种中间相的可纺性及可纺区间。在探索出合适的纺丝工艺条件基础之上,重点研究了喷丝孔长径比、纺丝温度对MP-1、MP-2所纺炭纤维截面结构形貌的影响。并以MP-2中间相沥青为原料,利用Taguchi正交设计方法确定了沥青基炭纤维纺丝过程中影响纤维直径及放射状截面劈裂角的最主要因素及其变化规律。MP-1、MP-2两种中间相沥青光学组织结构都为流线型结构,中间相含量为100%。MP-1软化点为209℃,MP-2软化点为243℃,两种中间相沥青长时间保温之后热稳定性都较差,但MP-2热稳定性要好于MP-1。随着喷丝孔长径比增大,MP-1的连续可纺性先增加后减少,所纺炭纤维截面结构均为放射状大角度劈裂。MP-2在熔融纺丝过程中,随着喷丝孔长径比的增大,其连续可纺时间单调递减,炭纤维截面结构由放射状大角度劈裂到中心放射边缘无规状到部分劈裂放射状转变。MP-1所纺炭纤维截面结构未随纺丝温度的升高而变化,为大角度放射状劈裂结构。随着纺丝温度的提高,MP-2连续可纺性增加,炭纤维的截面结构由类放射状结构向放射状结构转变,并出现大角度劈裂结构。MP-1、MP-2所纺炭纤维模量都随纺丝温度的升高而降低,MP-2所纺炭纤维模量总体要高于MP-1。通过正交实验,得出影响炭纤维直径的因素按重要性排序依次是卷筒转速,喷丝孔入口角,纺丝温度,纺丝压力。影响放射状截面炭纤维劈裂角角度最显着的因素是喷丝孔入口角,随着入口角增大,纤维劈裂角度减小。
赵玉飞[8]（2015）在《网络炭纤维增强树脂基复合材料结构与性能的研究》文中指出短切炭纤维可通过粘结剂粘结、炭化制得炭纤维网络结构,有关粘结短切炭纤维成型材料的研究已有很多报道,包括保温材料及吸附分离材料等,但这些研究都没有把多孔的、成块的的作为增强体进一步复合制成材料,所以本文在炭纤维粘结体的基础上与树脂复合制得材料并进一步研究其性能。本实验以短切炭纤维为原料,通过预先制成炭纤维网络增强体（Carbon fiber network reinforcement,CFNR）,然后浸胶环氧树脂和聚丙烯制得刚性好、热膨胀低的网络增强环氧树脂和聚丙烯的新型复合材料。利用扫描电镜和热机械分析仪对试样的微观结构和热机械性能进行表征分析。结果表明,CFNR中观察到了明显的网络节点,即炭质粘结点。网络增强环氧树脂复合材料的弯曲模量最高,是常规短切炭纤维/环氧树脂复合材料的近3倍,纯环氧树脂的6倍;高温承载时,三种试样弯曲模量因环氧树脂变软而降低:温度高于80℃时,CFNR/环氧树脂复合材料弯曲模量约是短切炭纤维/复合材料的7倍,纯环氧树脂的近70倍。此外,CFNR/环氧树脂复合材料有良好的导电性和热尺寸稳定性,其热膨胀系数（60-200℃）最小,纯环氧树脂相应的平均热膨胀系数是它的13倍,短切炭纤维/环氧树脂复合材料是它的5倍左右。网络增强环氧树脂复合材料具有最高的储能模量,短切炭纤维/环氧树脂次之,环氧树脂最小,随着温度升高,储能模量都降低,最终达到一个稳定值。短切炭纤维/环氧树脂复合材料的玻璃化转变温度最高,环氧树脂最低,网络增强环氧树脂复合材料位于两者之间。炭纤维上浆后制备的网络增强环氧树脂复合材料其弯曲模量、储能模量和玻璃化转变温度均比未上浆的炭纤维所制备的复合材料要高。通过SEM观察CFNR/聚丙烯复合材料的断面可以发现纤维粘结在一起的节点。常温时在相同载荷下,聚丙烯的行变量最大,是CFNR/聚丙烯复合材料的2.4倍,短切炭纤维/聚丙烯复合材料的形变量次之,是CFNR/聚丙烯复合材料的1.5倍。常温下CFNR/聚丙烯复合材料的弯曲模量分别约是常规短切炭纤维/聚丙烯复合材料及纯聚丙烯的1.6倍和6倍,平均热膨胀系数（60-120℃）分别是常规短切炭纤维/聚丙烯复合材料及纯聚丙烯的1/4和1/5。随着温度升高,三种材料弯曲模量降低,聚丙烯在100℃以后弯曲模量变的较小,基本上在100MPa以下。短切炭纤维/聚丙烯复合材料在100℃后弯曲模量变化不大,弯曲模量大约在200MPa,CFNR/聚丙烯材料弯曲模量绝对值远高于前两者,在400MPa以上。
徐春朝[9]（2013）在《硬质碳纤维整体毡的制备工艺及性能研究》文中认为硬质碳纤维整体毡是一种新型的高温隔热保温材料,广泛应用于国防、冶金、化工等行业。尤其是随着晶硅产业的高速发展,作为高温炉热场隔热材料,优质硬质碳纤维整体毡的需求更是达到了前所未有的高度,硬质碳纤维整体毡的研究日益加强。众所周知,硬质碳纤维整体毡自身性能的优劣不仅关系到其使用寿命,更关系到高温炉产品的品质。因此,如何获得优质性能的硬质碳纤维整体毡已经成为国内外各大碳纤维毡生产厂家共同的挑战。目前,国内外硬质碳纤维整体毡的制备方法主要有三种：1、层层粘结压合成型法；2、真空抽滤成型法；3、整体针刺成型法。传统的硬质碳纤维整体毡绝大多数是通过层层粘接压合成型法制成的,但是毡体密度不均匀、整体性差、热场不稳定；真空抽滤成型法制备的硬质碳纤维整体毡存在粉化现象,应用范围受到约束；整体针刺成型法是一种新型的制备硬质碳纤维整体毡的方法,其产品性能优异、整体性好,能够有效地改善传统硬质碳纤维整体毡的缺点,发展前景非常广阔。本文主要介绍整体针刺成型法制备硬质碳纤维整体毡的工艺过程,并深入研究针刺工艺、浸渍液浓度、碳化石墨化工艺等因素对硬质碳纤维整体毡密度和硬度的影响.并通过扫描电镜观察毡体的微观形貌特征,探究酚醛树脂在毡体内部的分布情况。通过实验测量,评价不同成型工艺制备的硬质碳纤维整体毡的性能,并详细探讨产生差异的原因。结果显示：针刺密度和针刺深度均能影响预制体的密度,从而影响硬质碳纤维整体毡的最终密度；浸渍液浓度决定了软性碳纤维整体毡吸入热固性酚醛树脂的质量,提高碳纤维毡体的质量,从而造成其最终密度存在差异；碳化石墨化温度影响了碳纤维整体毡中杂质的去除程度,是影响硬质碳纤维整体毡最终密度、硬度、碳含量和灰分的重要因素。经对比评价分析,造成三种不同成型方法制备的硬质碳纤维整体毡性能差异的主要原因是成型方式、辅助材料的加入和后期处理工艺。
曹作暄[10]（2012）在《PAN基碳纤维针刺毡制备工艺及性能的研究》文中研究说明碳纤维及其复合材料以其高比强度、高比模量、低密度、耐腐蚀、耐高温等优异的性能在各个领域得到广泛的应用,而PAN基碳纤维又由于综合性能好、生产工艺简单等优点而占据了碳纤维总产量的90%以上。其中纤维预制体的形式很大程度上决定了复合材料的性质,整体针刺法是使用针刺机对胚体进行针刺形成三维针刺结构的一种方法,既解决了树脂粘结法层间剪切强度低,整体密度及性能不均匀等缺点,又克服了3D编制结构工艺复杂,周期长等不足,是一种很有发展前景的预制体制备方法。本文使用整体针刺法制备了PAN基预氧丝针刺毡,并研究了通过元素分析、拉伸试验、扫描电镜、FTIR分析、质量密度分析、反应原理分析等方法研究了预氧丝针刺毡在碳化过程中发生的反应、热行为及不同工艺参数对碳纤维针刺毡性能的影响,并做了实验室及工业生产条件下的工艺优化。研究结果表明：低温碳化过程中,预氧化纤维中会残留未环化的线型分子会发生部分二次环化及链间交联反应。高温碳化阶段,梯形结构的聚合物进行交联和芳环化,环化单元形成的平面互相连接进而构成六元环结构的共轭平面层,碳基面随温度的升高持续生长,最终在PAN纤维内部形成了类石墨结构。针刺过程中影响毡体密度的因素有针刺主轴频率与牵引夹辊移动速度,通过调整着这两个参数可以获得不同密度的预氧丝针刺毡。Z向力学性能的提高是在牺牲一部分X-Y向力学性能的前提下实现的。碳化过程中,纤维发生收缩卷曲导致毡体的强度下降,纤维直径的减小也对毡体性能有一定的影响。毡体体积收缩率弱于质量收缩率,而密度的变化与质量的变化较为一致。碳化温度达到1000℃后纤维中C的含量都超过了90%,在成分上是合格的碳纤维,生产过程中碳化温度的选择可以根据实际需求而定,需要权衡元素含量与产率、力学性能之间的利弊。使用较缓慢的升温速率,会使碳化反应进行的更彻底,碳元素含量提高,毡体失重增加,但升温速率对碳化质量得率的影响弱于碳化温度。相比碳化温度,升温速率对碳纤维针刺毡X-Y向的拉伸强度影响很弱,升温速率的选取需要权衡元素含量与产率之间的利弊。在本实验条件下,保温时间不是一个重要的工艺参数。但在实际生产中,需要考虑热透性的问题,主要原则是碳化所得的毡体在成分与结构上均匀。PAN基碳纤维针刺毡表明出具有良好的破坏抗性和假塑性。
二、PAN基预氧化纤维不织布增强酚醛树脂制作炭/炭复合材料（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、PAN基预氧化纤维不织布增强酚醛树脂制作炭/炭复合材料（论文提纲范文）
（1）碳基复合材料性能调控及抗氧化涂层研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 C/C复合材料综述 |
| 1.2 C/C复合材料结构设计 |
| 1.3 C/C复合材料纤维-基体界面改性 |
| 1.4 C/C复合材料制备工艺 |
| 1.5 C/C复合材料高温环境性能 |
| 1.6 C/C复合材料抗氧化措施 |
| 1.6.1 基体改性 |
| 1.6.2 抗氧化涂层 |
| 1.7 选题思路及主要研究内容 |
| 2 C/C复合材料制备及表征方法 |
| 2.1 C/C复合材料制备 |
| 2.2 C/C复合材料性能测试方法 |
| 2.2.1 C/C复合材料孔隙率 |
| 2.2.2 C/C复合材料力学性能 |
| 2.2.3 C/C复合材料抗氧化性能 |
| 2.3 C/C复合材料微观组织结构表征方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 C/C复合材料微观组织结构及性能 |
| 3.1 C/C复合材料孔隙率分析 |
| 3.2 C/C复合材料微观形貌分析 |
| 3.3 C/C复合材料力学性能分析 |
| 3.3.1 C/C复合材料弯曲性能 |
| 3.3.2 C/C复合材料层间剪切性能 |
| 3.3.3 C/C复合材料断口形貌分析 |
| 3.4 C/C复合材料抗氧化性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 抗氧化涂层的制备及表征方法 |
| 4.1 抗氧化涂层制备 |
| 4.1.1 C/C基底预氧化 |
| 4.1.2 SiC过渡涂层制备 |
| 4.1.3 SiC纳米纤维制备 |
| 4.1.4 ZrB_2-SiC陶瓷涂层制备 |
| 4.2 抗氧化涂层性能测试方法 |
| 4.3 抗氧化涂层微观组织结构表征方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 抗氧化涂层组织结构及抗氧化性能 |
| 5.1 抗氧化涂层组织结构分析 |
| 5.1.1 SiC过渡涂层组织结构分析 |
| 5.1.2 SiC纳米纤维组织结构分析 |
| 5.1.3 ZrB_2-SiC外涂层组织结构分析 |
| 5.2 涂层抗氧化性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）各向同性CFRP的制备及其力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 碳纤维及其复合材料 |
| 1.2.1 碳纤维 |
| 1.2.2 碳纤维增强复合材料 |
| 1.3 碳纤维增强树脂基复合材料的分类及国内外研究现状 |
| 1.3.1 碳纤维增强热塑性树脂基复合材料 |
| 1.3.2 碳纤维增强热固性树脂基复合材料 |
| 1.4 CFRP成型工艺及研究现状 |
| 1.4.1 树脂传递模塑成型工艺(RTM) |
| 1.4.2 缠绕成型工艺 |
| 1.4.3 热压成型工艺 |
| 1.5 课题研究背景及研究内容 |
| 1.5.1 课题的研究背景 |
| 1.5.2 课题的研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 主要仪器设备 |
| 2.3 定长碳纤维增强乙烯基树脂基复合材料的制备 |
| 2.3.1 制备工艺流程 |
| 2.3.2 乙烯基树脂糊的制备 |
| 2.3.3 SMC的制备 |
| 2.3.4 热压成型工艺流程探索 |
| 2.4 无纺布碳纤维增强PA6 树脂基复合材料的制备 |
| 2.4.1 无纺布碳纤维 |
| 2.4.2 制备工艺流程 |
| 2.4.3 热压成型工艺流程探究 |
| 2.4.4 力学性能及材料表征 |
| 2.5 无纺布碳纤维增强乙烯基树脂复合材料的制备 |
| 2.5.1 制备工艺流程 |
| 2.5.2 乙烯基树脂糊的制备 |
| 2.5.3 SMC的制备 |
| 2.5.4 力学性能及材料表征 |
| 第3章 定长碳纤维/乙烯基树脂复合材料的力学性能研究 |
| 3.1 定长碳纤维/乙烯基树脂复合材料的拉伸强度 |
| 3.2 定长碳纤维/乙烯基树脂复合材料的各向同性力学性能 |
| 3.3 定长碳纤维/乙烯基树脂复合材料的微观形貌观察 |
| 3.4 定长碳纤维/乙烯基树脂复合材料的弯曲强度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 无纺布碳纤维/PA6 树脂复合材料的力学性能研究 |
| 4.1 无纺布碳纤维/PA6 树脂复合材料的拉伸强度 |
| 4.2 无纺布碳纤维/PA6 树脂复合材料的各向同性力学性能 |
| 4.3 无纺布碳纤维/PA6 树脂复合材料的微观形貌观察 |
| 4.4 无纺布碳纤维/PA6 树脂复合材料的弯曲强度结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 无纺布碳纤维/乙烯基树脂复合材料的力学性能研究 |
| 5.1 无纺布碳纤维/乙烯基树脂复合材料的拉伸强度 |
| 5.2 无纺布碳纤维/乙烯基树脂复合材料的各向同性力学性能 |
| 5.3 无纺布碳纤维/乙烯基树脂复合材料的微观形貌观察 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（3）PAN基碳纤维预氧丝的制备与结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 碳纤维简介 |
| 1.1.1 PAN基碳纤维的研究进展 |
| 1.2 PAN基原丝的结构 |
| 1.3 PAN基预氧丝的结构 |
| 1.3.1 预氧丝的微观结构 |
| 1.3.2 预氧丝的孔洞结构 |
| 1.3.3 预氧丝的皮芯结构 |
| 1.4 PAN基碳丝的结构 |
| 1.5 本论文研究意义与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 PAN基原丝、预氧丝、碳丝的制备和表征 |
| 2.1 碳纤维的制备流程 |
| 2.1.1 原丝的制备过程 |
| 2.1.2 预氧丝的制备过程 |
| 2.1.3 碳丝的制备过程 |
| 2.2 样品的分析和表征手段 |
| 2.2.1 X射线广角衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 X射线小角散射分析(SAXS) |
| 2.2.3 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR) |
| 2.2.4 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.2.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.2.6 差示扫描分析(DSC) |
| 2.2.7 机械拉伸性能测试 |
| 2.2.8 固体C核磁振动光谱分析(CP/MAS ~(13)C{~1H}NMR) |
| 2.2.9 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.2.10 恒流充放电测试 |
| 参考文献 |
| 第三章 预氧化温度对预氧丝孔洞结构的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 预氧化温度对预氧丝微观结构的影响 |
| 3.2.1 原丝和预氧丝的广角X射线衍射分析 |
| 3.2.2 原丝和预氧丝的远红外光谱分析 |
| 3.2.3 原丝和预氧丝的X射线光电子能谱分析 |
| 3.2.4 原丝和预氧丝的差热扫描分析 |
| 3.2.5 原丝和预氧丝的X射线小角散射分析 |
| 3.2.6 原丝和预氧丝的力学性能测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 不同加热机制下的预氧丝表面结构研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 不同加热机制对PAN预氧丝结构的影响 |
| 4.2.1 四种加热机制下预氧丝的固体C核磁振动分析 |
| 4.2.2 四种加热机制下预氧丝的X射线光电子能谱分析 |
| 4.2.3 四种加热机制下预氧丝的拉曼光谱分析 |
| 4.2.4 四种加热机制下预氧丝的表面形貌分析 |
| 4.2.5 标准预氧丝表面推断结构式 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 一种新的预氧化结构装置 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 新的预氧化结构装置 |
| 5.2.1 装置原理 |
| 5.2.2 实验步骤和过程 |
| 5.3 普通预氧化装置和新预氧化装置所得预氧丝的结构对比 |
| 5.3.1 X射线广角衍射对比图 |
| 5.3.2 光电子能谱对比 |
| 5.3.3 扫面电镜对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 预氧丝和碳丝粉末的电化学应用 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 预氧丝和碳丝粉末恒流充放电测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 全文总结 |
| 攻读博士学位期间承担的主要工作及成果 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（4）高导热沥青基炭纤维的制备及其在三维炭/炭复合材料中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 炭纤维发展概述 |
| 1.2 沥青基炭纤维的简介 |
| 1.2.1 沥青基炭纤维的定义及分类 |
| 1.2.2 沥青基炭纤维的制备工艺 |
| 1.2.3 中间相沥青的制备 |
| 1.2.4 沥青熔融纺丝 |
| 1.2.5 沥青基纤维的预氧化处理 |
| 1.2.6 沥青基纤维的炭化/石墨化处理 |
| 1.3 炭/炭复合材料的简介 |
| 1.3.1 炭/炭复合材料的制备工艺 |
| 1.3.2 复合材料增强体的选择 |
| 1.3.3 预成形体的选择 |
| 1.3.4 复合材料的致密化 |
| 1.4 研究的意义以及主要内容 |
| 第2章 实验与分析测试 |
| 2.1 原料及化学试剂 |
| 2.2 主要实验设备 |
| 2.3 材料制备工艺简介及主要实验装置 |
| 2.3.1 中间相沥青基炭纤维的制备 |
| 2.3.2 C/C复合材料的制备 |
| 2.4 分析测试方法 |
| 2.4.1 纤维及材料的组成、结构分析 |
| 2.4.2 纤维及材料性能测试 |
| 第3章 中间相沥青纤维预氧化工艺及机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料中间相沥青性质 |
| 3.2.2 中间相沥青基炭纤维的制备 |
| 3.2.3 中间相沥青基炭纤维的热处理 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 预氧化温度对纤维结构与性能的影响 |
| 3.3.2 预氧化时间对纤维性能的影响 |
| 3.3.3 中间相沥青纤维的预氧化机理分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 炭化和石墨化工艺对沥青基炭纤维的结构及性能影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 炭化及石墨化处理工艺 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.3.1 炭化对中间相沥青基炭纤维性能影响 |
| 4.3.2 牵伸石墨化对中间相沥青基炭纤维结构与性能的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 高导热三维炭/炭复合材料的结构与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 3 D-C/C复合材料的制备 |
| 5.2.1 原料炭纤维 |
| 5.2.2 预制体的编织工艺 |
| 5.2.3 3 D-C/C复合材料的增密工艺 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 三维高导热炭/炭复合材料的显微结构 |
| 5.3.2 3 D-C/C复合材料的微观形貌图 |
| 5.3.3 3 D-C/C复合材料的XRD分析 |
| 5.3.4 3 D-C/C复合材料的导热性能 |
| 5.3.5 3 D-C/C复合材料的力学性能 |
| 5.3.6 C/C复合材料的导热机制 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 论文总结 |
| 6.1 论文结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 下一步工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士期间发表的论文及取得的研究成果 |
| 附录2 攻读博士期间参与的科研项目 |
| 附录3 文中符号物理意义说明 |
（5）碳纤维网络体增强树脂基复合材料结构与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 碳纤维的发展概况及应用领域 |
| 1.2.1 国外碳纤维的发展现状 |
| 1.2.2 国内碳纤维的发展现状及应用领域 |
| 1.2.3 碳纤维的应用 |
| 1.3 碳纤维的种类及制备工艺 |
| 1.3.1 碳纤维的种类 |
| 1.3.2 聚丙烯腈基(PAN)碳纤维的制备 |
| 1.3.3 沥青基碳纤维的制备 |
| 1.4 碳纤维的综合结构与性能 |
| 1.5 基体树脂的介绍 |
| 1.5.1 环氧树脂 |
| 1.5.2 乙烯基树脂 |
| 1.6 碳纤维增强树脂基体复合材料的复合机理 |
| 1.6.1 纤维体积含量Vf |
| 1.6.2 长径比1/d |
| 1.6.3 两相复合界面 |
| 1.7 碳纤维增强热固性树脂基复合材料的成型工艺及性能 |
| 1.7.1 长丝炭纤碳纤维增强 |
| 1.7.2 短切纤碳纤维增强 |
| 1.7.3 混合增强 |
| 1.7.4 三维编织炭增强 |
| 1.7.5 网络体增强 |
| 1.8 课题的选题背景和内容 |
| 1.8.1 选题背景 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验原料和设备 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.2 实验步骤 |
| 2.2.1 不同炭化温度碳纤维网络增强环氧树脂复合材料的制备 |
| 2.2.2 CFNR/乙烯基酯树脂复合材料的制备 |
| 2.2.3 以沥青为粘结剂的CFNR/EP复合材料复合材料的制备 |
| 2.3 性能表征 |
| 2.3.1 热重分析仪 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 万能试验机 |
| 2.3.4 直流电阻仪 |
| 第3章 温度对碳纤维网络增强环氧复合材料性能的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 炭化温度对酚醛树脂炭含量的影响 |
| 3.2.1 酚醛树脂CFNR组织结构演变 |
| 3.2.2 酚醛树脂CFNR复合材料的力学性能 |
| 3.3 复合材料导电性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 沥青作为粘结剂制备的碳纤维网络增强环氧复合材料性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CFNR组织结构演变 |
| 4.3 复合材料微观结构 |
| 4.4 复合材料力学性能分析 |
| 4.5 复合材料导电性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 碳纤维网络体增强乙烯基树脂复合材料性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 碳纤维/乙烯基树脂复合材料的微观形貌 |
| 5.2.1 碳纤维/乙烯基树脂复合材料的断面形貌 |
| 5.2.2 碳纤维/乙烯基树脂复合材料的界面分析 |
| 5.4 碳纤维/乙烯基树脂复合材料的导热系数 |
| 5.5 碳纤维/乙烯基树脂复合材料的抗弯强度 |
| 5.6 碳纤维/乙烯基树脂复合材料的压缩强度 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（6）耐热防火纤维的最新进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 全球防护衣料市场 |
| 2 聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(m-ARF) |
| 3 芳酰胺酰亚胺纤维(PAIF) |
| 4 聚酰亚胺纤维(PIMF) |
| 5 酮酐类聚酰亚胺(P84)纤维 |
| 6 聚醚酰亚胺纤维(PEIF) |
| 7 聚苯硫醚纤维(PPSF) |
| 8 酚醛纤维(PNF) |
| 9 密胺纤维(MLF) |
| 10 聚丙烯腈预氧化纤维(OPF) |
| 11 Tencel R100(天丝)纤维 |
| 12 Pyro Tex纤维 |
| 13 结束语 |
（7）中间相沥青炭纤维在纺丝过程中微晶结构的控制与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 炭纤维的研究进展 |
| 1.2.1 国外炭纤维的研究进展 |
| 1.2.2 国内炭纤维的研究进展 |
| 1.3 炭纤维的制备 |
| 1.3.1 聚丙烯腈(PAN)基炭纤维的制备 |
| 1.3.2 中间相沥青基炭纤维的制备 |
| 1.4 炭纤维复合材料 |
| 1.4.1 炭/炭复合材料 |
| 1.4.2 炭纤维增强树脂基复合材料 |
| 1.4.3 炭纤维增强陶瓷复合材料 |
| 1.5 本文的研究背景和研究内容 |
| 1.5.1 研究背景 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 沥青原料 |
| 2.2 熔融纺丝 |
| 2.2.1 纺丝装置 |
| 2.2.2 主要因素变量实验 |
| 2.2.3 正交实验 |
| 2.3 沥青纤维的预氧化和炭化 |
| 2.4 沥青原料及纤维的表征 |
| 2.4.1 热重分析 |
| 2.4.2 正交偏光显微分析 |
| 2.4.3 毛细管流变仪流变测试 |
| 2.4.4 扫描电子显微镜观察 |
| 2.4.5 单丝模量测试 |
| 第3章 基于主因素变量实验的纺丝工艺对炭纤维结构及性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 中间相沥青的物理化学性能 |
| 3.2.1 族组分及偏光显微分析 |
| 3.2.2 热重分析 |
| 3.2.3 流变性能 |
| 3.3 喷丝孔长径比对炭纤维结构的影响 |
| 3.3.1 不同长径比对MP-1 所纺炭纤维结构的影响 |
| 3.3.2 不同长径比对MP-2 所纺炭纤维结构的影响 |
| 3.4 纺丝温度对炭纤维结构及性能的影响 |
| 3.4.1 不同纺丝温度对MP-1 所纺炭纤维结构及性能的影响 |
| 3.4.2 不同纺丝温度对MP-2 所纺炭纤维结构及性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于正交实验的纺丝工艺对中间相沥青基炭纤维直径及结构的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于正交实验的纺丝工艺对炭纤维直径的影响 |
| 4.2.1 炭纤维直径分布 |
| 4.2.2 正交实验的直观分析 |
| 4.3 基于正交实验的纺丝工艺对炭纤维结构的影响 |
| 4.3.1 炭纤维截面结构扫描电镜表征 |
| 4.3.2 炭纤维截面劈裂角度的正交实验直观分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（8）网络炭纤维增强树脂基复合材料结构与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 炭纤维的发展 |
| 1.2.1 国外炭纤维的发展现状 |
| 1.2.2 国内炭纤维的发展现状 |
| 1.3 炭纤维的应用领域 |
| 1.4 炭纤维的分类 |
| 1.5 聚丙烯腈基 (PAN)炭纤维的制备 |
| 1.5.1 纺丝原液的制备 |
| 1.5.2 纺丝 |
| 1.5.3 预氧化 |
| 1.5.4 炭化 |
| 1.6 中间相沥青基炭纤维的制备 |
| 1.6.1 中间相的形成机理 |
| 1.6.2 中间相沥青的制备 |
| 1.6.3 中间相沥青的熔融纺丝 |
| 1.6.4 中间相沥青纤维的预氧化、炭化处理 |
| 1.7 炭纤维的表面处理 |
| 1.7.1 炭纤维常用的表面处理方法 |
| 1.7.2 炭纤维表面处理效果的主要表征方法 |
| 1.7.3 上浆剂及上浆工艺 |
| 1.8 炭纤维增强复合材料 |
| 1.8.1 炭纤维增强树脂基复合材料（ CFRP） |
| 1.8.2 炭纤维增强炭基复合材料（ C/C） |
| 1.8.3 炭纤维增强金属基复合材料（ CFRM） |
| 1.8.4 炭纤维增强陶瓷基复合材料（ CFRC） |
| 1.8.5 炭纤维增强橡胶基复合材料（ CFRR） |
| 1.8.6 炭纤维增强水泥基复合材料（ CFEC） |
| 1.9 课题的选题背景和研究内容 |
| 1.9.1 课题的选题背景 |
| 1.9.2 课题的研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 仪器设备 |
| 2.2.1 热机械分析 |
| 2.2.2 炭化炉 |
| 2.2.3 热重分析 |
| 2.2.4 扫描电子显微镜 |
| 2.2.5 超声波清洗器 |
| 2.2.6 电子天平 |
| 2.2.7 真空泵 |
| 2.2.8 微波炉 |
| 2.3 炭纤维网络增强环氧树脂基复合材料的制备 |
| 2.3.1 制备工艺流程 |
| 2.3.2 炭纤维网络增强体（ CFNR）的制备 |
| 2.3.3 炭纤维网络增强环氧树脂基复合材料的制备 |
| 2.3.4 短切炭纤维 /环氧树脂基复合材料的制备 |
| 2.3.5 炭纤维的表面处理 |
| 2.4 炭纤维网络增强聚丙烯基复合材料的制备 |
| 2.4.1 制备工艺流程 |
| 2.4.2 炭纤维网络增强聚丙烯复合材料的制备 |
| 2.4.3 短切炭纤维 /聚丙烯基复合材料的制备 |
| 2.5 材料的表征 |
| 2.6 CFNR/环氧树脂复合材料炭纤维含量的测定 |
| 2.6.1 称重法 |
| 2.6.2 热重分析法 |
| 第3章 炭纤维网络增强环氧树脂基复合材料的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 粘结剂酚醛树脂的确定 |
| 3.3 炭纤维网络增强体（ CFNR）的微观形貌观察 |
| 3.3.1 炭纤维网络增强体（ CFNR）的表面形态 |
| 3.3.2 CFNR的内部微观形貌 |
| 3.4 复合材料的微观形貌观察 |
| 3.4.1 CFNR、短切炭纤维 /环氧树脂复合材料表面形貌 |
| 3.4.2 CFNR、短切炭纤维 /环氧树脂复合材料断面形貌 |
| 3.4.3 微波诱导氧化后炭纤维表面形貌 |
| 3.4.4 炭纤维上浆后复合材料断裂面的微观形貌 |
| 3.5 复合材料和环氧树脂的受力形变行为 |
| 3.6 复合材料和环氧树脂的动态力学行为 |
| 3.6.1 复合材料和环氧树脂常温下弯曲模量的测定 |
| 3.6.2 炭纤维上浆后复合材料和环氧树脂常温下弯曲模量的测定 |
| 3.6.3 复合材料和环氧树脂的弯曲模量随温度的变化 |
| 3.6.4 炭纤维上浆后复合材料和环氧树脂的弯曲模量随温度的变化 |
| 3.6.5 复合材料和环氧树脂的储能模量 |
| 3.6.6 复合材料和环氧树脂的损耗角正切 |
| 3.6.7 炭纤维上浆与未上浆复合材料和环氧树脂的损耗角正切 |
| 3.7 复合材料和环氧树脂的热膨胀行为 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 炭纤维网络增强聚丙烯基复合材料的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CFNR、短切炭纤维 /聚丙烯复合材料的断面微观形貌 |
| 4.3 复合材料和聚丙烯的受力形变行为 |
| 4.4 复合材料和聚丙烯常温时弯曲模量 |
| 4.5 复合材料和聚丙烯升温时弯曲模量曲线 |
| 4.6 复合材料和聚丙烯升温时弯曲模量的变化 |
| 4.7 复合材料和聚丙烯的热膨胀行为 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（9）硬质碳纤维整体毡的制备工艺及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 立题背景 |
| 1.2 隔热保温材料 |
| 1.2.1 隔热保温材料概述 |
| 1.2.2 隔热保温材料的分类 |
| 1.2.3 隔热保温材料的发展趋势 |
| 1.2.4 碳质隔热保温材料的研究和发展 |
| 1.3 碳纤维增强基复合材料 |
| 1.3.1 碳纤维增强基复合材料概述 |
| 1.3.2 碳纤维增强基复合材料的性能特点 |
| 1.3.3 碳纤维增强基复合材料的制备工艺 |
| 1.3.4 碳纤维增强基复合材料的应用 |
| 1.4 硬质碳纤维整体毡的制备 |
| 1.4.1 层层粘接压合法 |
| 1.4.2 真空抽滤成型法 |
| 1.4.3 整体针刺成型法 |
| 1.5 本文研究的目的及主要内容 |
| 2 整体针刺成型法制备硬质碳纤维整体毡 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 样品制备过程 |
| 2.2.1 预制体的制备及针刺工艺对其密度的影响 |
| 2.2.2 预制体的碳化及碳化工艺对其密度的影响 |
| 2.2.3 浸渍固化工艺及其对碳纤维毡性能的影响 |
| 2.2.4 碳化石墨化工艺 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 硬质碳纤维整体毡的性能评价 |
| 3.1 密度的测量 |
| 3.2 碳含量的测量 |
| 3.3 灰分测量 |
| 3.4 力学性能测量 |
| 3.4.1 硬度测试 |
| 3.4.2 三点弯曲试验 |
| 3.4.3 压缩试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）PAN基碳纤维针刺毡制备工艺及性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 立题背景 |
| 1.2 碳纤维的发展与现状 |
| 1.2.1 碳纤维的发展历史 |
| 1.2.2 国内外碳纤维的研究现状与发展前景 |
| 1.3 碳纤维增强碳基复合材料 |
| 1.3.1 碳/碳复合材料的制备方法 |
| 1.3.2 碳/碳复合材料的性质 |
| 1.3.3 碳/碳复合材料的致密化工艺 |
| 1.3.4 碳纤维及其复合材料的应用 |
| 1.4 碳/碳复合材料的预制体 |
| 1.4.1 碳/碳复合材料预制体的种类 |
| 1.4.2 碳/碳复合材料预制体的制备方法 |
| 1.4.3 碳/碳复合材料预制体的研究现状 |
| 1.5 本文研究的目的及主要内容 |
| 2 PAN基预氧丝碳化过程中的热行为及反应 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PAN基预氧丝碳化过程的热行为 |
| 2.3.2 碳化过程中发生的反应 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 PAN基预氧丝针刺毡的的制备 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 PAN基预氧化纤维针刺毡的碳化实验 |
| 4.1 碳化温度对针刺毡性能的影响 |
| 4.1.1 实验 |
| 4.1.2 结果与讨论 |
| 4.1.3 小结 |
| 4.2 升温速率对针刺毡性能的影响 |
| 4.2.1 实验 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 保温时间对针刺毡性能的影响 |
| 4.3.1 实验 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 其它关于针刺毡性能的讨论 |
| 4.4.1 碳纤维针刺毡的破坏特性 |
| 4.4.2 碳纤维针刺毡的热透性 |
| 4.4.3 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 |
四、PAN基预氧化纤维不织布增强酚醛树脂制作炭/炭复合材料（论文参考文献）
- [1]碳基复合材料性能调控及抗氧化涂层研究[D]. 邹雪. 大连理工大学, 2020(02)
- [2]各向同性CFRP的制备及其力学性能研究[D]. 向雨欣. 湖南大学, 2019(07)
- [3]PAN基碳纤维预氧丝的制备与结构研究[D]. 赵瑞雪. 吉林大学, 2018(12)
- [4]高导热沥青基炭纤维的制备及其在三维炭/炭复合材料中的应用研究[D]. 徐兵. 武汉科技大学, 2018(10)
- [5]碳纤维网络体增强树脂基复合材料结构与性能的研究[D]. 杨丹. 湖南大学, 2017(07)
- [6]耐热防火纤维的最新进展[J]. 罗益锋,罗晰旻. 高科技纤维与应用, 2016(01)
- [7]中间相沥青炭纤维在纺丝过程中微晶结构的控制与研究[D]. 姚祥栋. 湖南大学, 2015(03)
- [8]网络炭纤维增强树脂基复合材料结构与性能的研究[D]. 赵玉飞. 湖南大学, 2015(03)
- [9]硬质碳纤维整体毡的制备工艺及性能研究[D]. 徐春朝. 大连理工大学, 2013(09)
- [10]PAN基碳纤维针刺毡制备工艺及性能的研究[D]. 曹作暄. 大连理工大学, 2012(10)