一、粘胶基炭纤维毡的制备（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》文中认为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。
武渊博[2]（2021）在《粘胶基活性炭纤维毡催化剂低温脱硝性能研究》文中进行了进一步梳理NH3-SCR脱硝技术是去除氮氧化物广泛有效的方法之一,以V2O5/Ti O2为主的催化剂,锅炉烟气脱硝工艺在中高温烟气段,工况条件较差,烟气体积流量大,烟气浓度高。催化剂中含有的钒金属具有生物毒性和挥发性,难以处理失效的催化剂,且容易受灰分和SO2的影响。因此对于能够在低温下高效脱硝的催化剂成为当前的研究热点之一。本文采用粘胶基活性炭纤维毡作为催化剂载体,添加不同负载比的Mn、Co、Ce元素作为活性组分,探讨催化剂的脱硝活性、抗中毒性能、再生性能与经济性评价分析,然后对催化剂的比表面积和粒径、组分晶相等性质进行表征分析。研究结论如下:模拟混合气体组分:NO含量为0.1%,NH3含量为0.1%,O2含量为8%,高纯氮气作为实验平衡气体,空速为12000 h-1。当催化剂负载金属Mn为6wt.%时,6Mn/VACF催化剂在反应温度为200℃时催化剂对NO去除率为66.2%;当催化剂负载金属Co为8wt.%时8Co/VACF催化剂对NO去除率为68.7%;当催化剂同时负载Co为8wt.%,Mn为6wt.%时在反应管内温度为200℃时催化剂脱硝性能较佳,催化剂对NO去除率最高为77.3%;当负载Co为8wt.%,Mn为6wt.%,Ce为3wt.%时即6Mn-8Co-3Ce/VACF催化剂脱硝效率最高,催化剂对NO去除率最高为85.1%。在模拟混合气体中通入SO2后,催化剂的脱硝活性降低,通入SO2前,6Mn/VACF催化剂对NO的去除率为66.2%,8Co/VACF催化剂对NO去除率为68.7%,6Mn-8Co/VACF催化剂对NO去除率为77.3%;通入SO2后,6Mn/VACF催化剂对NO去除率降至40.8%,8Co/VACF催化剂对NO去除率降至36%;6Mn-8Co/VACF催化剂对NO去除率降至59.6%,其原因可能是SO2与NH3在一定条件下发生反应生成硫酸铵和硫酸氢铵颗粒,集聚和覆盖在催化剂表面,并且活性组分有结块现象,堵塞在孔道内,使活性中心分散度降低,造成活性中心与模拟烟气接触面积减小,因此催化剂在低温下不可逆失活。添加稀土金属Ce后,6Mn-8Co-3Ce/VACF催化剂在通入SO2后对NO去除率为75.8%,相比之下其抗硫性能较好。将中毒后的8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂采用不同的再生方法进行再生处理,经过水洗+酸洗+碱性化合物清洗后8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂脱硝效率最高,再生后8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂相较于中毒催化剂其比表面积、脱硝性能、稳定性能等有大幅度提高。对催化剂载体的经济性评价由高到低进行了分析:碳纳米管>Ti O2>炭纤维>活性氧化铝>活性炭>分子筛>海泡石>海绵铁>高岭土;对催化剂活性中心价格进行分析,其由高到低分别为:V>Co>Ce>Mn>Cu。8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂金属负载量多,但是单价低,同时其脱硝性能、抗硫性能及再生性能较佳。在达到较好脱硝活性和抗硫性能条件,8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂价格较低,催化效率较高,是最经济的催化剂。
颜凤[3]（2021）在《炭化牵伸对中间相沥青基炭纤维结构和性能的影响》文中提出中间相沥青基炭纤维具有高模量、高导热、低密度、低热膨胀系数等优异性能,在航空航天、汽车工业、新能源科技和体育器材等领域应用广泛。炭纤维的物理性能与其内部微观结构（如石墨微晶尺寸、石墨片层取向以及结构缺陷等）密切相关,受高温热处理工艺影响较大。炭化阶段是炭纤维内部乱层石墨结构形成的关键时期,炭化过程中纤维结构的调控和干预（如牵伸处理）对后续石墨微晶结构的发展至关重要,从而提高炭纤维的最终物理性能。本论文以采用两种不同的炭化方式（分别为间歇式炭化加张和连续式炭化牵伸）对中间相沥青基低温热处理纤维束丝（直径约20μm,250根,丝长约1 Km）进行处理,主要考察了炭化温度、时间及张力大小等工艺参数对中间相沥青基炭纤维微晶结构演变及其力学性能、导电性能和导热性能的影响。研究工作取得的主要结论如下:（1）对纤维定长丝束进行间歇式炭化加张时发现,炭化过程施加适当的张力有助于改善炭纤维内部结构,其类石墨微晶发育较好,晶面间距d002减小,微晶尺寸增大,纤维内部微孔较细且窄,类石墨微晶沿纤维轴向排列有序度增大,从而提高炭纤维的拉伸力学性能和导电导热性能。但是炭化过程中张力不宜过大,否则会使纤维出现更多缺陷（如应力过大导致断裂、劈裂角度增大）,使纤维的物理性能降低。（2）在间歇式炭化过程中采用“一段式”（400～1000℃）恒张力处理,炭化纤维拉伸强度随张力大小（0～4%）先增加后降低,2%张力所得纤维力学性能较好,其3000℃石墨化纤维的石墨化度为87.21%,轴向取向度为85.74%,拉伸强度为1.32 GPa,拉伸模量为422.11 GPa,轴向电阻率为2.06μΩ·m,轴向热导率为635.93 W/m·K。针对中间相沥青及其纤维热分解行为及规律,采用“二段式”变张力热处理,即在低温阶段（400～700℃）和高温阶段（700～1000℃）分别施加1%和2%张力,相比于“一段式”炭化加张,“二段式”更有利于炭纤维晶体结构的生长和物理性能的提升,最终所得中间相沥青基石墨纤维的石墨化度达到91.86%,取向度为85.94%,拉伸强度和拉伸模量分别为1.39 GPa和435.72 GPa,轴向电阻率为1.99μΩ·m,轴向热导率为653.64 W/m·K。（3）在纤维长丝连续式炭化牵伸过程中,相比于采用各温区恒定温度热处理（固定其它条件如牵伸比）,采用阶梯式升温（即设置炭化炉四个连续温区温度为500-580-680-780℃）更有利于炭纤维微晶尺寸的增大和有序堆叠,从而提高炭纤维的力学性能和导电导热性能。炭化时间越长,所得炭纤维的微晶尺寸越大,类石墨片层沿纤维轴取向越好,其物理性能（如拉伸强度、拉伸模量和导电导热性能）明显提高,例如炭化40 min后的石墨化纤维力学性能较4 min样品增大10%。炭化牵伸比为0.965时所得炭纤维物理性能较好,牵伸比不宜施加过大,否则导致纤维物理性能下降。纤维丝束经过阶梯式升温（500-580-680-780℃）牵伸（牵伸比0.965）处理40 min,再1000℃炭化和3000℃石墨化处理,所得中间相沥青基石墨纤维的拉伸强度和拉伸模量分别为1.59 GPa和444.06 GPa,轴向电阻率为1.66μΩ·m,轴向热导率为768.95 W/m·K。（4）中间相沥青基纤维丝束在低温炭化阶段施加牵伸作用调控纤维内部结构效果明显,能够有效促进中间相沥青基炭纤维微晶结构发育,使得类石墨微晶晶面间距减小,微晶尺寸增大,微晶堆叠有序程度提高,沿纤维轴取向变好,类石墨层片的原有褶皱和扭曲及缺陷被减弱,而且纤维内部微孔变细且窄,从而显着提高最终炭（石墨）纤维拉伸力学性能和导电导热性能。
房琰[4]（2021）在《碳纤维保温毡纯化处理工艺及影响因素研究》文中指出硅晶片是半导体行业和太阳能光伏产业的核心,高纯碳纤维毡是单晶硅炉热场的重要材料,碳纤维毡作为保温材料使用时,其中的金属杂质会在高温环境中逐渐逸出,进入硅晶体中,影响硅单晶电学参数,使得硅片质量较差,不能满足光伏产业、半导体行业对晶体硅的要求。想要获得高质量的硅晶片,需要洁净的热场材料,因此对碳纤维毡进行高纯化处理,去除其中的金属杂质元素显得尤为重要。由于聚丙烯腈碳毡为国内生产的主要品种且价格低廉,故本文以聚丙烯腈碳毡为对象,主要探讨了碳纤维保温毡纯化处理工艺及影响因素,采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱、元素分析仪、电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）等仪器进行测试表征。采用超声酸洗微波热处理的纯化工艺,探究了酸的种类及处理时长对纯化效果的影响,以及对碳毡的形貌及抗氧化性能的影响,实验结果表明浓度为5%的盐酸、硝酸、硫酸对 Al、K、Ca、Na、Fe、Ti、Cu、Mg、Li、Cr、V、Co、Ni 共13种金属杂质的纯化效果顺序为:盐酸>硝酸>硫酸;超声酸洗会在一定程度上破坏纤维表面结构,以三种酸为纯化剂时,对纤维表面的破坏性:盐酸<硫酸<硝酸。采用氯代甲烷微波热处理纯化工艺,探究纯化剂种类及微波热处理时间对对纯化效果的影响,以及对碳毡的形貌、结构及抗氧化性能的影响;探讨了氯代甲烷的纯化机理,通过动力学与热力学研究,分析了 CHCl2和CH2Cl2的热解反应以及与金属杂质发生的反应,反应发生的可能性以及温度条件,通过理论分析及实验证明CHCl2的纯化效果优于CH2Cl2.以CHCl2和CH2Cl2为纯化剂,进行微波热处理后,纤维表面形貌由光滑转变为孔隙结构,此为金属氯化物逸出及反应生成的氧气和水汽的刻蚀造成,孔隙结构能够为后续反应气体的扩散提供通路,但孔隙结构过多会造成材料抗氧化性能的降低;以CHCl2为纯化剂,通过改变微波热处理的时间,发现当热处理时间为15min时纯化效果最佳且对纤维结构损伤较小,在700℃下即可取得较好的纯化效果,金属杂质含量降低至77.1ppm,纯化率为67.4%,改善了传统的高温化学处理法温度高、耗时长的弊端。针对较难去除的Al元素,采用两步法进行处理,首先以氯代甲烷为纯化剂进行微波热处理,再进行2800℃的二次超高温热处理,对比高温热处理前后各项指标的变化;微波热处理过程对类石墨微晶的晶粒长大有促进作用,使得晶面间距减小,堆叠厚度增加,有序化程度增加,石墨化程度增加,提高高纯碳毡的抗氧化性能;金属杂质元素的存在对碳毡的氧化起催化作用,去除金属离子后能够减少发生氧化反应的活性位点,得到的高纯碳毡的抗氧化性能得到提升;二次超高温处理能够增加晶粒尺寸,进一步促进有序化程度的提高,提高高纯碳毡的抗氧化性能;二次超高温处理会进一步增强纯化效果,2800℃保温10min能使金属杂质含量降低至24.9ppm,纯化率达到89.5%。
梁彩云[5]（2020）在《多孔碳化硅基材料的制备与吸波性能研究》文中研究表明随着雷达探测系统、精确制导技术的迅猛发展与应用,大型航空飞行器或装备系统在使用时面临极大的威胁。吸波材料可以有效降低目标的可探测信号,对提高目标的生存与防御能力具有重要意义。传统磁性吸波材料具有密度大、有效吸波频带窄、耐温和耐腐蚀性差的问题,无法满足装备在苛刻条件下长期服役的要求。针对上述问题,本文探究了具有不同微观多孔形貌和孔隙率可调的多孔SiC基材料的可控制备方法,分析了多孔SiC基材料的形成过程,研究了多孔形貌、材料组成、多孔结构对材料电磁参数和吸波性能的影响,为多孔SiC基吸波材料的应用提供了实验与理论依据。以廉价、孔壁薄、孔道结构发达的生物质茄子为前驱体,通过冷冻干燥、高温碳化和碳热还原步骤制备了生物质衍生SiC基气凝胶。所制备的生物质衍生SiC基气凝胶具有生物质茄子三维连通多孔结构的形貌特点,密度在0.050-0.076 g/cm3之间。在1500℃下制备的生物质衍生SiC基气凝胶具有SiC纳米线填充三维连通多孔SiC结构的独特形貌。从反应热力学和动力学的角度分析了SiC孔壁和SiC纳米线的形成过程。生物质衍生SiC基气凝胶在较低的密度下具有良好的抗压性能,最大抗压强度为2.12 MPa,是其生物质衍生多孔碳模板材料的50倍。系统地研究了制备工艺、多孔结构、微观形貌对电磁波传播和衰减的影响规律。当制备温度为1500℃,样品厚度为2.0 mm时,生物质衍生SiC基气凝胶的最小反射损失在13.0 GHz的频率下达到了-43 dB,小于-10 dB的有效吸波频段宽度为4.0 GHz。为了获得具有弹性的多孔SiC材料,以具有丰富开孔结构和优异弹性的碳纤维毡为模板,通过碳热还原反应制备了尺寸可调、易于放大、可压缩的弹性多孔SiC基毡。该弹性多孔SiC基毡很好地保留了碳纤维毡的纤维状形貌,样品密度在0.079-0.17 g/cm3之间。当反应温度为1500℃时,在弹性多孔SiC基毡的纤维孔隙间生成了大量的SiC纳米线,形成了SiC纳米线和SiC纤维相互交织的多级网络结构。分析了SiC纤维和SiC纳米线的形成过程。由于独特的多级结构特征,弹性多孔SiC基毡具有较好的弹性,当压缩应变为20%时,弹性多孔SiC基毡在卸载压力后可以完全恢复。研究了反应条件、组织结构和多孔形貌对弹性多孔SiC基毡吸波性能与压缩性能的影响,并探究了高温条件对弹性SiC基毡电磁参数和吸波性能的影响规律。在常温条件下,当厚度为2.8mm时,弹性多孔SiC基毡的最小反射损失值为-60 dB。当测试温度升高至600℃时,弹性多孔SiC基毡仍具有优异的高温吸波性能,最小反射损失值为-14 dB,有效吸收频段宽度为3.9 GHz。为了避免传统介电-磁性复合材料的高温氧化问题,以碳纳米管为碳源、醋酸钴为钴源,采用固相烧结法制备了Co元素掺杂的SiC纳米线。研究发现,当Co元素掺杂到SiC的晶格中之后,即便在高温环境中也能保持稳定。结合DFT理论计算,研究了缺陷结构、电子结构、磁性能对基元粉体材料电磁参数和吸波性能的影响。筛选出最佳的Co掺杂SiC纳米线粉体基元材料,通过造孔法制备了孔隙率在44.2%-65.6%之间的多孔SiC基纳米陶瓷。多孔SiC基纳米陶瓷材料具有优异的抗压性能,最大抗压强度在9.2 MPa-15.4 MPa之间。分析了材料组成和孔隙率对多孔SiC基纳米陶瓷吸波性能的影响。通过调控材料的孔隙率可以改变材料的有效介电常数,提高阻抗匹配条件。磁性Co元素的掺杂有利于提高基元材料的介电损耗和磁损耗,进而增强多孔SiC基纳米陶瓷的电磁波吸收性能。孔隙率为53.6%的多孔SiC基纳米陶瓷具有优异的吸波性能,当厚度为1.27 mm时,在11.9 GHz频率下的最小反射损失为-45 dB,有效吸收频段宽度为2.1 GHz。
张海明[6]（2019）在《基于熔盐法制备炭气凝胶及其隔热复合材料的研究》文中研究指明新型高速飞行器的热防护系统迫切需求具备耐超高温、轻质和低热导的高性能隔热材料。炭气凝胶具有炭材料固有的耐超高温本征特性（惰性或真空气氛下可达到2000℃以上）,且其高温热导率较低。本文采用独创的含盐间苯二酚-糠醛溶胶浸渍纤维预制件来制备复合材料,从而不采用超临界干燥、溶剂置换或高环境气压就能制备出低密度、小孔径的炭气凝胶,为制备炭气凝胶复合材料奠定了基础。首先选择合适的炭前驱体和熔盐,来制备体积不膨胀、无微米级大孔的块状炭气凝胶,为降低凝胶反应的剧烈程度、减小产物密度,又往炭前驱体和熔盐的混合物中添加有机溶剂,主要研究了异丙醇和甲醇分别作为溶剂,对制备的炭气凝胶结构和性质的影响,又研究了盐在溶胶-凝胶过程制孔机理,最后对熔盐法制备的炭气凝胶复合材料的结构和性能进行研究。主要结果如下:（1）选择间苯二酚（R）和糠醛（F）作为本文的反应单体,氯化锌（Z）作为熔盐,研究了氯化锌熔盐用量对凝胶时间和炭气凝胶密度的影响。摩尔比Z/R=0配制的溶胶在室温下静置11 h才完全凝胶,所制备的炭气凝胶密度很大,达到0.98 g/cm3;摩尔比Z/R=0.32配制的溶胶10 min后缓和的变成凝胶,所制备的炭气凝胶密度较大,达到0.82 g/cm3;摩尔比Z/R=0.5配制的溶胶,放置在室温下7 min后,开始冒烟发热,体积有所膨胀,表面和内部有微米级大孔,凝胶反应剧烈,所制备的炭气凝胶表面凹凸不平,密度为0.62 g/cm3。因此,熔盐法制备炭气凝胶需要添加适量的溶剂,稀释反应物浓度,缓和在氯化锌盐存在的情况下凝胶反应剧烈程度,适当增加凝胶时间,降低溶胶的粘度,有利于浸渍纤维预制件,以及降低炭气凝胶及其复合材料的密度。（2）研究了异丙醇作为溶剂对炭气凝胶结构和性质的影响。研究了异丙醇与间苯二酚（I/R）的摩尔比对多级孔炭气凝胶的影响,随着I/R的摩尔比率值从1.8升到11.0,多级孔炭气凝胶的密度从0.69 g/cm3减少到0.14 g/cm3,其BET比表面积从797.0 m2/g逐渐下降到648.4 m2/g,当I/R摩尔比值设置为11.0,氯化锌与间苯二酚（Z/R）摩尔比值设置为3.2,炭化温度设置为900℃时,可以制备出密度低至0.14 g/cm3、比表面积高达648.4 m2/g的多级孔炭气凝胶。由氮吸附测试、SEM以及压汞法测试结果表明,以异丙醇为溶剂制备的多级孔炭气凝胶孔结构主要由大量的微孔、少量的介孔和分布在0.03～30μm范围内大孔构成。（3）在甲醇为溶剂的间苯二酚-糠醛溶胶体系中,研究了氯化锌用量对炭气凝胶收缩特性、孔结构和微观形貌的影响,结果表明:随着氯化锌盐用量的增大,所制备的炭气凝胶线收缩率和密度变得更小;不加氯化锌盐制备的炭气凝胶样品比表面积很小,其值为15.69 m2/g,孔体积也很小,其值为0.006 cm3/g,几乎为密实结构;加氯化锌盐后制备的炭气凝胶,其比表面积随着氯化锌盐用量的增多而逐渐增大,当氯化锌和间苯二酚摩尔比达到2.5时,比表面积达到1081.77 m2/g;从SEM图片可以看出,随着氯化锌盐用量的增大,炭气凝胶样品表面出现凹凸不平现象越明显,内部含有的纳米孔越多,但是炭气凝胶的颗粒尺寸和孔径大小均无明显变化。（4）研究了盐在溶胶-凝胶过程中的制孔机理。研究氯化锌熔盐在溶胶-凝胶过程中的制孔机理,首先需要有效保留氯化锌熔盐在RF凝胶中形成的纳米孔,这些纳米孔失去氯化锌熔盐的支撑,通常在常压干燥过程会受到较大程度的破坏,而超临界干燥利用固-液界面消失的原理,可以减弱常压干燥界面张力对RF凝胶中纳米孔的破坏,同时,为了更好的对失去氯化锌熔盐支撑的RF凝胶进行超临界干燥,将水洗除盐后的RF凝胶浸泡在乙醇中,使RF凝胶孔隙中的水置换成低表面张力的乙醇,然后进行CO2超临界干燥,合成了具有丰富微孔的RF气凝胶及其衍生炭气凝胶。不加氯化锌熔盐合成的RF气凝胶以及衍生炭气凝胶的平均孔径和平均粒径都比较大,不加氯化锌熔盐合成的RF气凝胶微孔比表面积较小（6.34m2/g）,随着氯化锌用量的增加,合成的RF气凝胶微孔比表面积逐渐增大,而介孔比表面积变化很小,而且合成的RF气凝胶的平均孔径和平均粒径大小随氯化锌用量增加变化不大,这表明氯化锌盐对RF气凝胶微孔的形成起到至关重要的作用。氯化锌盐在溶胶凝胶过程中,一部分氯化锌盐与间苯二酚和糠醛反应生成的水分子结合变成Zn Cl2·4H2O,剩下的氯化锌盐一部分嵌在凝胶骨架（是凝胶骨架不是孔,这部分盐水洗之后形成微孔）中,另一部分氯化锌盐和Zn Cl2·4H2O分散在骨架之间孔隙中。（5）对熔盐法制备的炭气凝胶复合材料（CF/CA）进行了研究和表征。采用N2吸附脱附、SEM研究了CF/CA的微观结构,CF/CA的N2吸附-解吸等温线曲线具有I型等温线的典型特征,表明CF/CA存在大量的微孔和少量的介孔;从SEM图看出,制备的CF/CA的碳纤维增强材料和炭气凝胶基体之间紧密结合,炭气凝胶填充在碳纤维之间的空隙,炭气凝胶基体中没有微米级的裂纹。采用万能力学试验机研究了CF/CA的压缩强度,当应变为0.1时,压缩应力为6.10 MPa,这明显优于溶胶-凝胶法制备的炭气凝胶复合材料的压缩强度（1.72 MPa）。采用激光闪射法研究了CF/CA的高温热导率,随着在氩气氛测试温度从600℃升高到1800℃,CF/CA的热导率从0.2381 W/m·K逐渐升高到0.6904 W/m·K,这明显低于微米孔炭泡沫高温热导率（1.745 W/m·K）。
葛元宇[7]（2019）在《棉基活性炭纤维的制备及其结构特征与性能的研究》文中认为活性炭纤维（Activated carbon fiber,ACF）是纺织材料转化而成的活性炭产品,是纺织品制造和聚合物热化学工艺技术融合的产物。得益于ACF的独特孔结构和纤维形态使其具有出色的吸附性能、电学性能、催化性能、热学性能等。并且,由于ACF独具纺织品样态,相较于粉末活性炭和颗粒活性炭在装载、贮存、运输等方面更具优势。目前,市售ACF产品中最大的品类是粘胶基ACF。随着环境保护要求的日益严格,传统粘胶纤维的低成本优势不断被削弱。同时,不断累积的废旧棉纺织品也意味着巨大的低成本纤维素资源亟待开发。因此,采用棉纤维作为ACF制造原料的成本障碍可能被打破。而当前,对于棉基ACF的研究较少且不够深入,基础研究和工业实践都呈现准备不足的状态。在制备工艺与产物结构特征的关联性,以及对性能的影响上有许多的问题需要认识与解决。鉴于此,研究棉基ACF的制备与影响因素、探索新的制备工艺、探讨制备条件与产物结构特征的关联、比较棉基ACF与粘胶基ACF的异同点、评价棉基ACF的应用性能等具有重要的意义。本文以研究制备工艺对于棉基ACF物性的影响为出发点,采用均匀设计法和单因素实验法,探讨了加热温度、磷酸浓度和炭化时间在内的多个因素对于棉基ACF孔结构和产物得率的影响。棉基ACF孔结构受各因素的影响程度大小为加热温度>磷酸浓度>炭化时间,而产物得率则主要受加热温度影响。采用光学显微镜图像分析、热重分析和STA-GC/MS同步热分析等技术阐明了磷酸在棉基ACF制备中的作用机制。磷酸在棉基ACF制备中发挥了多重的作用,主要有促进水解、催化脱水、交联、促进芳构化以及成孔。确立的制备条件为:加热温度600℃,磷酸浓度50wt.%,炭化时间2h。本文在探索棉基ACF的制备新工艺时采用了微波技术,确认了微波作用下制备ACF的可行性。采取高效微波吸收材料转化利用微波能的策略,在SiC帮助下完成微波条件下的棉的炭化和活化。使用正交实验法,研究了包括炭化温度,阻燃剂浓度,活化温度,CO2流量和活化时间在内的5个因素对于孔结构和产物得率的影响。其中可能的工艺原理为:炭化过程中SiC容器是将微波能转换为热能并传递给了棉完成热解。而活化过程中除了SiC转化传递的热能,曝露在微波辐照下的碳纤维也能被微波加热,其自身也成为一种微波吸收器来提供Boudouard反应的热能。实验确立的制备工艺条件为炭化时间550oC,（NH4）2HPO4浓度8wt.%,活化温度600oC,CO2流量25mL/min,活化时间30min。对棉基ACF化学结构特征的研究包括元素组成、表面官能团和原子结构。运用的技术主要有X射线能谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）等。棉基ACF在元素组成上最主要的是C元素,还包括少量的O元素以及可能残留的P元素,并且与粘胶基ACF基本是一致的。FT-IR和XPS分析均表明棉基ACF表面除C=C键外还存在含氧基团。TEM分析表明棉基ACF的微观形貌为片层结构主体中呈现无序的结构,而部分区域则呈现有序状态。经计算,棉基ACF的（002）晶面和（100）晶面的晶面间距分别为3.8?和2.1?,晶粒尺寸分别为9?和12.5?。棉基ACF的拉曼光谱中存在较为明显的D峰和G峰,其拟合适合使用洛伦兹方程。制备过程中,温度的升高将引起棉基ACF微晶结构无序程度的增强。研究还发现棉基ACF的XRD数据与拉曼光谱存在一定的相关性。棉基ACF的物理结构特征研究主要从物理形貌和孔结构着手。使用扫描电镜（SEM）获取包括棉基ACF织物结构、单纤维横向和纵向形貌图像,并和粘胶基ACF进行了比较。棉基ACF具有类纺织品的组织结构,并且单根碳纤维的横向形貌呈现腰圆形和类中腔结构,而纵向形貌呈扭曲状。棉基ACF的上述形貌特征都与棉纤维类似,而与粘胶基ACF表面的沟槽形貌完全不同。对于棉基ACF孔结构的研究主要由物理吸附仪完成N2和CO2吸附等温线测定以及回滞环扫描。由测定的等温线数据,采用不同模型的解析计算获得包括比表面积、孔容积、微孔比表面积、微孔容积、孔径分布等孔结构信息。解析过程中的选点方式及模型选择对于计算结果的影响做了探讨。N2@77K条件下测定的棉基ACF吸附等温线属于Ⅰ（b）型吸附等温线,并能观察到吸附分支和脱附分支分离形成回滞环现象。采用优化选点方式得到的BET比表面积计算结果要优于固定选点方式,线性拟合的R2值和保证C值>0是确保结果准确的关键指标。比较发现,棉基ACF基于氮气吸附等温线的孔径分布适合选择QSDFT模型。通过高分辨孔径分布图可以发现,棉基ACF的孔结构丰富,主要为微孔与超微孔,并有少量介孔,且孔形状则可能主要为狭缝形。而单一的H4型回滞环也同样表明棉基ACF孔结构主要为狭窄裂隙孔,并存在局域网络联通和孔道阻塞的结构特征。对于棉基ACF的吸附性能应用与评价则通过动态苯吸附、水蒸气吸附和水中染料KN-R动态吸附来进行。研究了在气相或液相下不同吸附质在棉基ACF上的吸附行为,评价棉基ACF对于几种典型吸附质的吸附性能。并且,对于吸附行为中吸附性能与棉基ACF孔结构的关系以及可能的吸附机制做出了探讨。实验表明,棉基ACF具有良好的动态苯吸附性能,动态苯吸附值为828mg/g（293K,p/p0=0.175）,微孔体积与动态苯吸附值之间有很大的关联性。棉基ACF对水蒸气的吸附能力较强,平衡吸附量为693cm3/g（273K）。采用FHH模型分析的分形维数D为2.75,证明棉基ACF的表面较为粗糙。静态水吸附可以一定程度上反映ACF的BET比表面积特征。棉基ACF对染料KN-R的吸附量为28.4mg/g。吸附等温线较符合Langmuir模型,而吸附动力学采用Largergren准一级模型拟合的更好。在较低初始染料浓度能较快达到吸附平衡,表明棉基ACF在处理液相中低浓度吸附质具有优势。
石奎[8]（2019）在《乙烯焦油系沥青基炭纤维的制备与性能研究》文中研究表明炭纤维具有高的力学性能,低的密度,良好的导电和导热性能,以及耐高温、耐腐蚀等优异性能,广泛应用于军事、工业和体育用品等领域。其中,各向同性沥青基炭纤维由于其前驱体沥青调制工艺简单、价格低廉,在实现炭纤维的低成本制造与应用方面具有明显的发展优势。因此,本文选用高纯、价格低廉的乙烯焦油为原料,采用简单易行的常压蒸馏和空气吹扫的方式制备各向同性沥青及其炭纤维,旨在为炭纤维的低成本化与高性能化提供一定的理论基础与技术支撑。基于此,本论文探究了常压蒸馏和空气吹扫这两种方式所制备的沥青前驱体物性差异对其炭纤维的结构和性能的影响机制;阐述了沥青前驱体氧形态的演变历程及其对纤维性能的影响规律。本论文具体开展的研究内容与得到的主要结论如下:（1）以乙烯焦油为原料,采用常压蒸馏法制备不同软化点的各向同性沥青,并经过熔融纺丝、预氧化和炭化制备其炭纤维,探究了常压蒸馏工艺对乙烯焦油系各向同性沥青及其炭纤维性能的影响,并建立了合适的常压蒸馏条件。结果表明:沥青中的轻组分含量较高时,其纺丝性能较差,且炭化时纤维易产生融并。同时过度的蒸馏,各向同性沥青中将出现中间相,造成其纺丝性能严重下降。因此,在380oC,6 h的常压蒸馏条件下可以制备具有高软化点和良好纺丝性能的各向同性沥青,其所制备的炭纤维的拉伸强度和模量分别达到670 MPa和42 GPa。（2）以乙烯焦油分别在200oC,250oC和300oC常压蒸馏所制备的基本沥青为原料,采用空气吹扫法制备了相应的各向同性纺丝沥青（P200AT,P250AT和P300AT）,进而制备了其相应的炭纤维,探究了基本沥青的氧化行为,以及沥青前驱体氧形态对其沥青纺丝性能和炭纤维结构性能的影响规律。结果表明:不同蒸馏温度所制备的基本沥青具有不同的物性特征,并显示出不同的氧化特性。P250AT的软化点、碳收率、含氧量和甲苯不溶物含量均高于其它两种沥青。P250AT沥青前驱体的氧形态主要以C=O形式存在,且含量高于P200AT和P300AT。进而由于沥青前驱体中引入了氧化交联所形成的氧分子结构抑制了沥青纤维在预氧化过程中氧的增量,从而减弱了纤维在低温炭化过程中气体的释放,提升了其炭纤维的力学性能。因此,P250AT所制备的沥青基炭纤维表现出较高的拉伸强度,达到980 MPa。（3）以乙烯焦油作为原料,分别采用优化后的氮气蒸馏和空气吹扫工艺制备了未氧化沥青与氧化沥青,并探究了两种沥青前驱体的差异以及其沥青纤维预氧化行为的历程。结果表明:空气吹扫法由于氧的引入是一种可以快速提高沥青的收率和软化点的有效方法。此外,空气吹扫沥青（ABP）主要由具有线型亚甲基链的芳香分子组成,而氮气蒸馏沥青（NDP）主要包含缩合的芳香环。这是因为ABP中的含氧官能团可能阻碍沥青分子的有序堆叠并导致亚甲基桥结构的形成,而不是像NDP中的芳香稠环结构。同时,即使含有2.31 wt%的氧,ABP的纺丝性能也并未降低。相反,ABP具有更高的脂肪成分含量和较窄的分子量分布,这有助于沥青纤维更好的预氧化反应性,能够更快速地进行充分预氧化。同时ABP所制备的炭纤维具有更高的拉伸强度,在纤维直径约为10μm时其拉伸强度达到860 MPa,高于NDP制备的炭纤维的拉伸强度,为640 MPa。（4）分别以NDP和ABP所制备的各向同性沥青纤维为前驱体,在不同的热处理温度下制备了其相应的NDP系列炭纤维（N-CFs）和ABP系列炭纤维（A-CFs）,研究氧化沥青前驱体中的氧在高温炭化和石墨化过程中对炭纤维的性能和结构演变的影响。结果表明:A-CFs的拉伸强度在低于1200oC时高于N-CFs的拉伸强度,因为在较低温度下炭化过程中N-CFs释放出更多的气体。然而,A-CFs和N-CFs的力学性能在1400oC急剧下降,这是由于纤维中的氧以气体的形式脱除产生的缺陷所造成的。在1400oC以上,由于微晶的重排和生长,两个系列炭纤维的力学性能略有增加,层间距d002随着热处理温度的增加而减小,并且A-CFs比N-CFs具有更低的杨氏模量和更高的电阻率,因为氧化沥青前驱体中的交联结构在炭化过程中阻碍了其纤维的取向。因此,A-CFs在较低的炭化温度下表现出比N-CFs更高的强度,并且在高温下具有350 MPa的拉伸强度以及约40μΩ?m的电阻率。总之,以乙烯焦油为原料可以制备出低成本高性能的各向同性沥青基炭纤维,对于拓展炭纤维的应用领域具有重要意义。
徐兵[9]（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》文中进行了进一步梳理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。
赵航[10]（2018）在《炭纳米纤维的加压离心纺丝制备及电化学性能研究》文中认为随着电动汽车的兴起和电子通讯设备的不断发展,作为其储能设备的超级电容器变得更加引人注目。提升超级电容器性能的关键是研发电化学性能优异的电极材料,炭纤维具有低密度、高导电性和良好的化学稳定性、可加工和可负载性,是一种优异的双电层电容器的电极材料。直径更加细小的炭纳米纤维较普通炭纤维而言具有更优异的电化学性能。本论文以聚丙烯腈和N-N二甲基甲酰胺为主要原料,以二甲基砜、聚甲基丙烯酸甲酯和多壁碳纳米管分别作为造孔剂和添加剂,采用加压离心纺丝法并经后续碳化处理制备纳米炭纤维。相较于常规离心纺丝法,该方法可以制备出直径更加细小的纤维,同时纤维产量也有所提高。通过添加造孔剂或添加剂进一步改善其电化学性能,论文重点研究了原料配比和制备工艺参数与炭纳米纤维的微观结构和电化学性能之间的关系。经过优化后的离心纺丝工艺参数为:纺丝转速为8000rpm,接收距离15cm,纺丝压力0.2MPa。X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微分析表明,所制备得到的聚丙烯腈基炭纳纤维为无定型炭结构,纳米炭纤维直径分布呈近正态分布,平均直径在400-600nm之间。当提高纺丝压力时,纤维直径均有不同程度的减小,平均直径最低一组为430nm。使用电化学工作站对所制备电极片进行电化学性能测试,结果表明,当引入造孔剂或添加剂时,炭纤维电化学性能均有所提高,且具有较好的循环性能。相较于二甲基砜而言,聚甲基丙烯酸甲酯作为造孔剂,造孔效果更好,此时炭纳米纤维的比表面积达到617m2/g。并且,此时引入法拉第赝电容,使得其比电容进一步提高,达到134F/g。而以二甲基砜为造孔剂时炭纳米纤维的比电容为89F/g,提升纺丝压力能明显增加比电容。以多壁碳纳米管为添加剂,纺丝纤维呈现出具有良好导电能力的网络状结构,提高添加剂含量能有效提升其比电容,最大比电容为79F/g。
二、粘胶基炭纤维毡的制备（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、粘胶基炭纤维毡的制备（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）粘胶基活性炭纤维毡催化剂低温脱硝性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 NO_x的排放现状及控制技术 |
| 1.2.1 NO_x的排放现状 |
| 1.2.2 NO_x总量控制技术分析 |
| 1.3 SCR脱硝技术 |
| 1.3.1 SCR反应机理 |
| 1.3.2 SCR系统布置方式 |
| 1.4 低温SCR催化剂研究现状 |
| 1.4.1 分子筛催化剂 |
| 1.4.2 贵金属催化剂 |
| 1.4.3 金属氧化物催化剂 |
| 1.4.4 碳基催化剂 |
| 1.5 催化剂负载组分 |
| 1.5.1 锰基催化剂 |
| 1.5.2 贵金属 |
| 1.5.3 钒基催化剂 |
| 1.5.4 铁基催化剂 |
| 1.5.5 铜基催化剂 |
| 1.5.6 铈基催化剂 |
| 1.6 本课题研究目的与内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 1.6.4 基金支持 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验仪器与试剂 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.1 制备负载不同 Mn 含量的催化剂 |
| 2.2.2 制备负载不同 Co 含量的催化剂 |
| 2.2.3 制备负载不同 Mn 和 Co 含量的催化剂 |
| 2.2.4 制备负载不同 Mn、Co、Ce 含量的催化剂 |
| 2.2.5 制备经过抗硫后的催化剂 |
| 2.2.6 制备再生后的催化剂 |
| 2.3 催化剂的脱硝性能评价及经济性分析 |
| 2.4 催化剂的表征 |
| 2.4.1 BET比表面积测定 |
| 2.4.2 X射线衍射(XRD)测定 |
| 2.4.3 扫描电子显微镜(SEM)测定 |
| 2.4.4 傅里叶红外(FT-IR)测定 |
| 3 粘胶基活性炭纤维毡催化剂的脱硝性能及表征分析 |
| 3.1 最佳制备条件的确定 |
| 3.1.1 O_2含量的影响 |
| 3.1.2 NO含量的影响 |
| 3.1.3 最佳烧制温度的确定 |
| 3.1.4 最佳烧制时间的确定 |
| 3.2 Mn/VACF 催化剂的脱硝性能及表征分析 |
| 3.2.1 Mn/VACF 催化剂的脱硝性能 |
| 3.2.2 Mn/VACF催化剂的BET表征分析 |
| 3.3 Co/VACF催化剂脱硝性能及表征分析 |
| 3.3.1 Co/VACF 催化剂的脱硝性能 |
| 3.3.2 Co/VACF催化剂的BET表征分析 |
| 3.4 Co-Mn/VACF催化剂脱硝性能及表征分析 |
| 3.4.1 Co-Mn/VACF 催化剂的脱硝性能 |
| 3.4.2 Co-Mn/VACF 催化剂的 BET 数据分析 |
| 3.5 Co-Mn-Ce/VACF催化剂脱硝性能及表征分析 |
| 3.5.1 Co-Mn-Ce/VACF 催化剂的脱硝性能 |
| 3.5.2 Co-Mn-Ce/VACF 催化剂的 BET 表征分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.催化剂的抗硫性能及表征研究 |
| 4.1 6Mn/VACF催化剂的抗硫性及表征研究 |
| 4.1.1 6Mn/VACF 催化剂的抗硫性能研究 |
| 4.1.2 6Mn/VACF催化剂的BET表征分析 |
| 4.1.3 6Mn/VACF催化剂的XRD表征分析 |
| 4.1.4 6Mn/VACF催化剂的SEM表征分析 |
| 4.2 8Co/VACF催化剂的抗硫性及表征研究 |
| 4.2.1 8Co/VACF 催化剂的抗硫性能分析 |
| 4.2.2 8Co/VACF催化剂的BET表征分析 |
| 4.2.3 8Co/VACF催化剂的XRD表征分析 |
| 4.2.4 8Co/VACF 催化剂的 SEM 表征研究 |
| 4.3 8Co-6Co/VACF催化剂的抗硫性及表征研究 |
| 4.3.1 8Co-6Mn/VACF催化剂的抗硫性能 |
| 4.3.2 8Co-6Mn/VACF 催化剂的 BET 表征 |
| 4.3.3 8Co-6Mn/VACF催化剂的XRD表征分析 |
| 4.3.4 8Co-6Mn/VACF催化剂的SEM表征分析 |
| 4.4 8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂的抗硫性及表征研究 |
| 4.4.1 8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂的抗硫性能 |
| 4.4.2 8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂的BET表征分析 |
| 4.4.3 8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂的XRD表征分析 |
| 4.4.4 8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂的SEM表征分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.催化剂再生与经济性评价分析 |
| 5.1 催化剂再生方法的确定 |
| 5.1.1 催化剂中毒后再生步骤 |
| 5.1.2 再生方法对脱硝效率的影响 |
| 5.2 8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂再生后脱硝性能及表征分析 |
| 5.2.1 8Co-6Mn-3Ce/VACF催化剂再生前后脱硝性能分析 |
| 5.2.2 8Co-6Mn-3Ce/VACF再生催化剂表征分析 |
| 5.3 催化剂经济性评价 |
| 5.3.1 催化剂载体成本 |
| 5.3.2 催化剂的活性组分及助催化剂成本 |
| 5.3.3 催化剂再生成本 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文 |
（3）炭化牵伸对中间相沥青基炭纤维结构和性能的影响（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 沥青基炭纤维发展现状 |
| 1.3 中间相沥青基炭纤维制备 |
| 1.3.1 中间相沥青原料调制 |
| 1.3.2 沥青熔融纺丝成纤 |
| 1.3.3 原丝氧化不熔化 |
| 1.3.4 预氧丝炭化和石墨化 |
| 1.4 中间相沥青基炭纤维结构、性能及应用 |
| 1.4.1 中间相沥青基炭纤维结构 |
| 1.4.2 中间相沥青基炭纤维性能 |
| 1.4.3 中间相沥青基炭纤维应用 |
| 1.5 牵伸改善纤维性能研究进展 |
| 1.5.1 纤维牵伸的作用及发展历程 |
| 1.5.2 牵伸在PAN基炭纤维中的应用 |
| 1.5.3 牵伸在中间相沥青基炭纤维中的应用 |
| 1.5.4 牵伸在粘胶基炭纤维中的应用 |
| 1.5.5 牵伸在其他纤维中的应用 |
| 1.6 研究目的、意义和主要内容 |
| 1.6.1 研究目的与意义 |
| 1.6.2 研究主要内容 |
| 第2章 实验与分析测试 |
| 2.1 实验原料及化学试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 间歇式炭化加张 |
| 2.3.2 连续式炭化牵伸 |
| 2.4 表征与测试 |
| 2.4.1 热重分析(TG-DSC) |
| 2.4.2 元素分析(EA) |
| 2.4.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.4.4 广角X-射线衍射(XRD) |
| 2.4.5 拉曼光谱(Raman) |
| 2.4.6 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.7 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.8 小角X-射线散射(SAXS) |
| 2.4.9 力学性能测试 |
| 2.4.10 电学性能和热学性能计算 |
| 第3章 中间相沥青基炭纤维间歇式炭化加张研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法及工艺参数选取 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 实验工艺参数选取 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 中间相沥青基炭(石墨)纤维加张形貌变化 |
| 3.3.2 炭化加张对中间相沥青基炭(石墨)纤维微观结构的影响 |
| 3.3.3 炭化加张对中间相沥青基炭(石墨)纤维物理性能的影响 |
| 3.3.4 炭化加张作用下中间相沥青基炭纤维内部结构演变机制 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 中间相沥青基炭纤维连续式炭化牵伸研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法及工艺参数选取 |
| 4.3 炭化温度对中间相沥青基炭纤维结构和性能的影响 |
| 4.3.1 中间相沥青基炭纤维的微观结构 |
| 4.3.2 中间相沥青基炭纤维的物理性能 |
| 4.3.3 不同石墨化纤维的形貌、结构及性能 |
| 4.4 炭化时间对中间相沥青基炭纤维结构和性能的影响 |
| 4.4.1 中间相沥青基炭纤维的微观结构 |
| 4.4.2 中间相沥青基炭纤维的物理性能 |
| 4.4.3 不同石墨化纤维的形貌、结构及性能 |
| 4.5 炭化牵伸比对中间相沥青基炭纤维结构和性能的影响 |
| 4.5.1 中间相沥青基炭纤维的微观结构 |
| 4.5.2 中间相沥青基炭纤维的物理性能 |
| 4.5.3 不同炭化牵伸比所得石墨化纤维的形貌、结构及性能 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 论文总结 |
| 5.1 论文结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（4）碳纤维保温毡纯化处理工艺及影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳纤维毡概述及国内外研究现状 |
| 1.2.1 粘胶基碳毡 |
| 1.2.2 沥青基碳毡 |
| 1.2.3 聚丙烯腈基碳毡 |
| 1.3 高纯碳纤维保温毡的应用 |
| 1.3.1 单晶硅生长炉及其热场系统 |
| 1.3.2 高纯碳纤维毡在半导体领域的应用 |
| 1.3.3 高纯碳纤维毡在光伏产业中应用 |
| 1.4 碳纤维保温毡中杂质元素的来源 |
| 1.5 纯化碳纤维毡的工艺及方法 |
| 1.5.1 高温热处理法 |
| 1.5.2 化学处理法 |
| 1.6 本文研究目的及研究内容 |
| 第二章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.3 实验材料及设备 |
| 2.4 测试与表征方法 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 2.4.3 拉曼光谱(Raman)分析 |
| 2.4.4 抗氧化性能的研究 |
| 2.4.5 元素分析及碳含量测定 |
| 2.4.6 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES) |
| 第三章 超声酸洗微波热处理纯化工艺研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 超声处理工艺 |
| 3.3 微波热处理工艺及其机理与优势 |
| 3.4 ICP-AES在痕量杂质元素测定中的应用 |
| 3.4.1 分析谱线的选择 |
| 3.4.2 标准曲线的绘制 |
| 3.5 实验内容 |
| 3.6 酸的种类对碳毡性能及纯化效果的影响 |
| 3.6.1 表面形貌分析 |
| 3.6.2 元素分析及碳含量测定 |
| 3.6.3 痕量杂质元素的测定 |
| 3.6.4 对碳毡抗氧化性能影响 |
| 3.7 微波处理时长对碳毡性能及纯化效果的影响 |
| 3.7.1 表面形貌分析 |
| 3.7.2 元素分析及碳含量测定 |
| 3.7.3 痕量杂质元素测定 |
| 3.7.4 对碳毡抗氧化性能影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 氯代甲烷微波热处理纯化工艺研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验机理 |
| 4.2.1 CHCl_3/CH_2Cl_2的分解动力学研究 |
| 4.2.2 CHCl_3/CHCl_2与金属元素反应机理 |
| 4.3 实验内容 |
| 4.4 纯化剂种类对碳毡性能及纯化效果的影响 |
| 4.4.1 表面形貌分析 |
| 4.4.2 痕量杂质元素测定 |
| 4.4.3 晶态结构表征 |
| 4.4.4 抗氧化性能测试 |
| 4.5 微波热处理时间对碳毡性能及纯化效果的影响 |
| 4.5.1 表面形貌分析 |
| 4.5.2 碳含量及痕量杂质元素的测定 |
| 4.5.3 晶态结构表征 |
| 4.5.4 抗氧化性能测试 |
| 4.6 CHCl_3无害化处理 |
| 4.6.1 氧化分解法 |
| 4.6.2 焚烧法 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 二次超高温处理纯化工艺研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验内容 |
| 5.3 二次超高温处理对碳毡性能及纯化效果的影响 |
| 5.3.1 表面形貌分析 |
| 5.3.2 痕量杂质元素的测定 |
| 5.3.3 晶态结构的分析 |
| 5.3.4 抗氧化性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的成果 |
| 参与科研项目和获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）多孔碳化硅基材料的制备与吸波性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 雷达隐身原理 |
| 1.3 吸波材料概述 |
| 1.3.1 电磁波吸收原理 |
| 1.3.2 吸波材料的分类 |
| 1.4 耐高温吸波材料的研究进展 |
| 1.4.1 碳基吸波材料 |
| 1.4.2 金属氧化物吸波材料 |
| 1.4.3 三元层状化合物吸波材料 |
| 1.4.4 SiC基吸波材料 |
| 1.5 多孔SiC材料的研究现状及分析 |
| 1.5.1 多孔SiC材料的制备方法 |
| 1.5.2 多孔SiC基吸波材料的研究现状 |
| 1.5.3 多孔SiC基吸波材料研究中存在的不足 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及实验方法 |
| 2.1 实验材料与仪器设备 |
| 2.1.1 实验原料与试剂 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 实验样品的制备 |
| 2.2.1 生物质衍生SiC基气凝胶的制备 |
| 2.2.2 弹性多孔SiC基毡的制备 |
| 2.2.3 多孔SiC基纳米陶瓷的制备 |
| 2.3 材料的表征与性能测试 |
| 2.3.1 材料表征方法 |
| 2.3.2 材料性能测试方法 |
| 第3章 生物质衍生SiC基气凝胶的制备与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 生物质衍生多孔碳材料的制备与表征 |
| 3.3 生物质衍生SiC基气凝胶的制备与表征 |
| 3.3.1 生物质衍生SiC基气凝胶的结构与形貌表征 |
| 3.3.2 生物质衍生SiC基气凝胶的压缩性能表征 |
| 3.4 生物质衍生多孔SiC基材料的形成过程分析 |
| 3.5 生物质衍生SiC基气凝胶的吸波性能研究 |
| 3.5.1 生物质衍生SiC基气凝胶的介电常数和损耗因子 |
| 3.5.2 生物质衍生SiC基气凝胶的反射损失 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 弹性多孔SiC基毡的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 弹性多孔碳材料的选择与表征 |
| 4.3 弹性多孔SiC基毡的制备与表征 |
| 4.3.1 弹性多孔SiC基毡的结构与形貌表征 |
| 4.3.2 弹性SiC基毡的压缩性能表征 |
| 4.4 弹性多孔SiC基毡的形成过程分析 |
| 4.5 弹性多孔SiC基毡的吸波性能研究 |
| 4.5.1 弹性多孔SiC基毡的常温介电常数 |
| 4.5.2 弹性多孔SiC基毡的常温反射损失 |
| 4.5.3 弹性多孔SiC基毡的高温介电常数和损耗因子 |
| 4.5.4 弹性多孔SiC基毡的高温反射损失 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 多孔SiC基纳米陶瓷的制备与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CO掺杂SiC纳米线材料的制备与表征 |
| 5.2.1 Co掺杂SiC纳米线的结构与形貌表征 |
| 5.2.2 Co掺杂SiC纳米线的电磁参数 |
| 5.2.3 Co掺杂SiC纳米线的反射损失 |
| 5.3 多孔SiC基纳米陶瓷的制备与表征 |
| 5.3.1 多孔SiC基纳米陶瓷的制备 |
| 5.3.2 多孔SiC基纳米陶瓷的结构与形貌表征 |
| 5.3.3 多孔SiC基纳米陶瓷的压缩性能表征 |
| 5.4 多孔SiC基纳米陶瓷的吸波性能研究 |
| 5.4.1 多孔SiC基纳米陶瓷的电磁参数 |
| 5.4.2 多孔SiC基纳米陶瓷的反射损失 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 主要创新点 |
| 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）基于熔盐法制备炭气凝胶及其隔热复合材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 隔热材料概述 |
| 1.2.1 隔热材料的传热原理 |
| 1.2.2 隔热材料的种类 |
| 1.3 炭气凝胶及其复合材料 |
| 1.3.1 炭气凝胶传统的制备过程 |
| 1.3.2 炭气凝胶的研究现状 |
| 1.3.3 炭气凝胶隔热复合材料的研究现状 |
| 1.3.4 熔盐法制备炭气凝胶的研究进展 |
| 1.4 选题依据和研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究思路 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 第二章 实验和研究方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 制备方法 |
| 2.3.1 含盐溶胶的配制 |
| 2.3.2 真空浸渍 |
| 2.3.3 凝胶老化 |
| 2.3.4 炭化裂解 |
| 2.3.5 水洗除盐 |
| 2.3.6 常压干燥 |
| 2.4 组成、结构及性能表征 |
| 2.4.1 物理性质和力学性能 |
| 2.4.2 物相组成和微观结构 |
| 2.4.3 热重分析 |
| 2.4.4 隔热性能 |
| 第三章 熔盐法制备炭气凝胶及其结构研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 熔盐法制备炭气凝胶的配方设计及初步实验 |
| 3.2.1 炭前驱体以及催化剂的选择 |
| 3.2.2 熔盐的选择 |
| 3.2.3 熔盐法制备炭气凝胶初步实验 |
| 3.3 不同溶剂体系对炭气凝胶结构及性质的影响 |
| 3.3.1 异丙醇溶剂体系炭气凝胶制备工艺研究 |
| 3.3.2 甲醇溶剂体系炭气凝胶制备工艺研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 盐在溶胶-凝胶过程中的制孔机理及炭气凝胶结构性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 熔盐制孔机理研究实验设计 |
| 4.3 熔盐对RF气凝胶的孔结构影响规律研究 |
| 4.3.1 RF气凝胶及衍生炭气凝胶的收缩特性 |
| 4.3.2 RF气凝胶的孔结构 |
| 4.4 熔盐对炭气凝胶的孔结构影响规律研究 |
| 4.5 熔盐的制孔机理 |
| 4.6 RF气凝胶及衍生炭气凝胶的结构性质 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 熔盐法制备炭气凝胶复合材料及其性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 配方工艺设计 |
| 5.3 不同纤维种类对炭气凝胶复合材料结构和性质的影响 |
| 5.3.1 不同纤维增强RF气凝胶在炭化过程的收缩变化 |
| 5.3.2 不同纤维增强炭气凝胶复合材料的微观形貌 |
| 5.3.3 不同纤维增强炭气凝胶复合材料的热导率 |
| 5.4 炭气凝胶复合材料的微观结构 |
| 5.5 炭气凝胶复合材料的元素组成 |
| 5.6 炭气凝胶复合材料的压缩强度 |
| 5.7 炭气凝胶复合材料的高温热导率 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（7）棉基活性炭纤维的制备及其结构特征与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 活性炭纤维(ACF)概述 |
| 1.1.1 ACF的起源与发展 |
| 1.1.2 ACF的种类与特性 |
| 1.1.3 纤维素基ACF |
| 1.1.4 ACF的产业现状与问题 |
| 1.2 ACF的制备工艺原理 |
| 1.2.1 ACF的传统制备工艺 |
| 1.2.2 预处理 |
| 1.2.3 炭化 |
| 1.2.4 活化 |
| 1.2.5 微波在制备中的应用 |
| 1.3 ACF的结构特征 |
| 1.3.1 化学结构 |
| 1.3.2 孔结构 |
| 1.3.3 孔的结构参数与解析方法 |
| 1.4 ACF的性能与应用 |
| 1.4.1 吸附的基本理论 |
| 1.4.2 ACF的吸附性能评估 |
| 1.4.3 ACF吸附性能的应用 |
| 1.4.4 ACF的其他性能与应用 |
| 1.4.5 ACF的研究热点与发展趋势 |
| 1.5 本文的研究意义与内容 |
| 1.5.1 研究的意义 |
| 1.5.2 研究的内容 |
| 1.5.3 研究的创新点 |
| 参考文献 |
| 第2章 棉基ACF的制备 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验药品、材料和仪器 |
| 2.1.2电热法制备及实验 |
| 2.1.3微波法制备及实验 |
| 2.1.4 产物得率的计算 |
| 2.1.5 比表面积和孔体积 |
| 2.1.6 灰分的测定 |
| 2.1.7 纤维形态观察 |
| 2.1.8 棉织物水解得率 |
| 2.1.9 热分析 |
| 2.1.10 微波辐照处理 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 电热法制备棉基ACF |
| 2.2.2 磷酸在ACF制备中的作用 |
| 2.2.3 微波法制备棉基ACF的基础 |
| 2.2.4 微波法的影响因素与工艺 |
| 2.2.5 不同制备工艺的比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 棉基ACF化学结构特征分析和转变机理 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验药品、材料和仪器 |
| 3.1.2 表征方法 |
| 3.1.3 微晶结构参数计算 |
| 3.1.4 拉曼光谱分峰拟合 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 棉基ACF的元素组成 |
| 3.2.2 棉基ACF的表面官能团 |
| 3.2.3 棉基ACF的微晶结构 |
| 3.2.4 制备过程中化学结构的变化 |
| 3.2.5 与粘胶基ACF化学结构的比较 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 棉基ACF的形貌和孔结构解析 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验药品、材料和仪器 |
| 4.1.2 形貌分析 |
| 4.1.3 热解产物分析 |
| 4.1.4 气体吸附等温线 |
| 4.1.5 比表面积 |
| 4.1.6 孔容积 |
| 4.1.7 孔径分布 |
| 4.1.8 回滞环扫描 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 棉基ACF的形貌与变化 |
| 4.2.2 气体吸附等温线的分析与比较 |
| 4.2.3 回滞环的扫描与分析 |
| 4.2.4 孔比表面积的解析及特征 |
| 4.2.5 孔容积和孔径分布的解析 |
| 4.2.6 制备过程中的孔结构变化 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 棉基ACF对苯、水蒸气和染料的吸附性能研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 实验药品、材料和仪器 |
| 5.1.2 孔结构参数 |
| 5.1.3 苯的动态吸附 |
| 5.1.4 水蒸气的吸附 |
| 5.1.5 染料的吸附 |
| 5.1.6 分形维数的分析 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 棉基ACF吸附苯的性能研究与比较 |
| 5.2.2 棉基ACF的水蒸气吸附特性及应用 |
| 5.2.3 棉基ACF对染料大分子吸附行为与机理 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）乙烯焦油系沥青基炭纤维的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 炭纤维简介 |
| 1.1.1 炭纤维的发展历史 |
| 1.1.2 炭纤维的分类 |
| 1.1.3 炭纤维的制备 |
| 1.1.4 炭纤维的应用 |
| 1.1.5 炭纤维的研究趋势 |
| 1.2 沥青基炭纤维的前驱体 |
| 1.2.1 中间相沥青 |
| 1.2.2 各向同性沥青 |
| 1.3 沥青原料的种类 |
| 1.3.1 煤系沥青 |
| 1.3.2 石油系沥青 |
| 1.3.3 萘系沥青 |
| 1.3.4 生物质系沥青 |
| 1.4 各向同性沥青前驱体的调制 |
| 1.4.1 常压蒸馏法 |
| 1.4.2 空气吹扫法 |
| 1.4.3 溶剂切割法 |
| 1.4.4 其它方法 |
| 1.5 各向同性沥青基炭纤维的研究进展 |
| 1.5.1 廉价原料的开发 |
| 1.5.2 纺丝工艺的改进 |
| 1.5.3 预氧化、炭化过程的优化 |
| 1.5.4 各向同性沥青基炭纤维的新应用 |
| 1.6 论文的选题依据及研究内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验原料和试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料制备工艺 |
| 2.3.1 常压蒸馏法制备纺丝沥青 |
| 2.3.2 空气吹扫法制备纺丝沥青 |
| 2.3.3 沥青纤维、预氧化纤维和炭纤维的制备 |
| 2.4 材料性能表征 |
| 2.4.1 软化点的测量 |
| 2.4.2 族组分的测定 |
| 2.4.3 元素分析 |
| 2.4.4 傅里叶变换红外光谱表征(FT-IR) |
| 2.4.5 ~(13)C核磁共振表征(~(13C)-NMR) |
| 2.4.6 热重分析(TG) |
| 2.4.7 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.8 偏光显微分析(POM) |
| 2.4.9 热重质谱联用分析(TG-MS) |
| 2.4.10 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.11 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.4.12 力学性能测试 |
| 2.4.13 电阻率测试 |
| 第3章 常压蒸馏法制备乙烯焦油系沥青基炭纤维 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 常压蒸馏沥青的制备 |
| 3.2.2 常压蒸馏沥青基炭纤维的制备 |
| 3.2.3 样品表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 沥青制备工艺的优化及其性质 |
| 3.3.2 沥青的纺丝性能 |
| 3.3.3 沥青纤维的预氧化和炭化特性 |
| 3.3.4 炭纤维的表面形貌与力学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 空气吹扫法制备氧化沥青基炭纤维 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 常压蒸馏制备基本沥青 |
| 4.2.2 空气吹扫制备纺丝沥青 |
| 4.2.3 氧化沥青基炭纤维的制备 |
| 4.2.4 样品表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 基本沥青的性质差异 |
| 4.3.2 基本沥青的氧化反应性 |
| 4.3.3 沥青纤维的预氧化和炭化特性 |
| 4.3.4 炭纤维的形貌和力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 沥青前驱体的物性差异对其纤维性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 纺丝沥青的制备 |
| 5.2.2 炭纤维的制备 |
| 5.2.3 样品表征 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 NDP和 ABP的表征及物性差异 |
| 5.3.2 NDP和 ABP的纺丝性能 |
| 5.3.3 NDP-PF和 ABP-PF的预氧化和炭化行为 |
| 5.3.4 NDP-CF和 ABP-CF的表面形貌和力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 沥青前驱体中氧形态对其炭纤维结构与性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 沥青纤维的制备 |
| 6.2.2 炭纤维的制备 |
| 6.2.3 样品表征 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 炭纤维的性能变化趋势 |
| 6.3.2 炭纤维的结构演变 |
| 6.3.3 纤维的元素含量变化趋势 |
| 6.3.4 预氧化纤维和炭纤维的热解过程 |
| 6.3.5 纤维的表面官能团演变 |
| 6.3.6 炭纤维的表面和截面形貌 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 论文主要创新点 |
| 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 |
（9）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 |
（10）炭纳米纤维的加压离心纺丝制备及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 炭纤维概述 |
| 1.2 炭纤维分类 |
| 1.2.1 粘胶基炭纤维 |
| 1.2.2 沥青基炭纤维 |
| 1.2.3 聚丙烯腈基炭纤维 |
| 1.3 炭纤维及炭纳米纤维发展现状 |
| 1.4 炭纳米纤维主要制备方法 |
| 1.4.1 化学气相沉积法 |
| 1.4.2 静电纺丝工艺 |
| 1.4.3 离心纺丝工艺 |
| 1.5 选题背景 |
| 1.6 研究意义及内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 实验材料及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂及原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 纺丝溶液制备 |
| 2.3 聚丙烯腈纤维离心纺丝制备 |
| 2.4 纺丝纤维碳化制备炭纳米纤维 |
| 2.5 炭纳米纤维结构表征 |
| 2.5.1 炭纳米纤维X射线粉末衍射 |
| 2.5.2 炭纳米纤维红外光谱测试 |
| 2.5.3 炭纳米纤维扫描电镜测试 |
| 2.5.4 炭纤维纳米比表面积测试 |
| 2.6 炭纤维电化学性能测试 |
| 2.6.1 电化学性能分析原理 |
| 2.6.2 炭纤维循环伏安特性测试 |
| 2.6.3 炭纤维恒流充放电性能测试 |
| 第三章 炭纳米纤维微观结构和形貌研究 |
| 3.1 二甲基砜改性炭纤维微观结构及显微形貌分析 |
| 3.1.1 二甲基砜改性炭纤维物相分析 |
| 3.1.2 二甲基砜改性炭纤维显微形貌分析 |
| 3.1.3 二甲基砜含量对显微形貌的影响 |
| 3.1.4 纺丝压力对显微形貌的影响 |
| 3.2 聚甲基丙烯酸甲酯改性炭纤维显微结构及形貌 |
| 3.2.1 聚甲基丙烯酸甲酯改性炭纤维物相分析 |
| 3.2.2 聚甲基丙烯酸甲酯改性炭纤维显微形貌分析 |
| 3.2.3 聚甲基丙烯酸甲酯含量对显微形貌的影响 |
| 3.2.4 纺丝压力对显微形貌的影响 |
| 3.3 多壁碳纳米管改性炭纤维显微结构及形貌 |
| 3.3.1 多壁碳纳米管改性炭纤维物相分析 |
| 3.3.2 多壁碳纳米管改性炭纤维显微形貌分析 |
| 3.3.3 多壁碳纳米管含量对显微形貌的影响 |
| 3.3.4 纺丝压力对显微形貌的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 炭纳米纤维电化学性能研究 |
| 4.1 二甲基砜改性炭纤维电化学性能 |
| 4.1.1 二甲基砜改性炭纤维循环伏安特性 |
| 4.1.2 二甲基砜改性炭纤维恒流充放电性能 |
| 4.2 聚甲基丙烯酸甲酯改性炭纤维电化学性能 |
| 4.2.1 聚甲基丙烯酸甲酯改性炭纤维循环伏安特性 |
| 4.2.2 聚甲基丙烯酸甲酯改性炭纤维恒流充放电性能 |
| 4.3 多壁碳纳米管改性炭纤维电化学性能 |
| 4.3.1 多壁碳纳米管改性炭纤维循环伏安特性 |
| 4.3.2 多壁碳纳米管改性炭纤维恒流充放电性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、粘胶基炭纤维毡的制备（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]粘胶基活性炭纤维毡催化剂低温脱硝性能研究[D]. 武渊博. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]炭化牵伸对中间相沥青基炭纤维结构和性能的影响[D]. 颜凤. 武汉科技大学, 2021(01)
- [4]碳纤维保温毡纯化处理工艺及影响因素研究[D]. 房琰. 山东大学, 2021(12)
- [5]多孔碳化硅基材料的制备与吸波性能研究[D]. 梁彩云. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]基于熔盐法制备炭气凝胶及其隔热复合材料的研究[D]. 张海明. 国防科技大学, 2019(01)
- [7]棉基活性炭纤维的制备及其结构特征与性能的研究[D]. 葛元宇. 东华大学, 2019(05)
- [8]乙烯焦油系沥青基炭纤维的制备与性能研究[D]. 石奎. 湖南大学, 2019
- [9]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)
- [10]炭纳米纤维的加压离心纺丝制备及电化学性能研究[D]. 赵航. 中国地质大学(北京), 2018(08)