碳纤维制备性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。

它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。

碳纤维外柔内刚，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。

2. 国内外研究现状分析

当前，全球碳纤维核心技术被牢牢掌控在少数发达国家手中。

一方面，以美日为首的发达国家始终保持着对中国碳纤维行业严格的技术封锁；另一方面，国外碳纤维行业领先企业开始进入中国市场，中国本土碳纤维企业的压力大增。

虽然中国加大了对碳纤维行业的引导和扶持力度，但在较大的技术差距下，国产碳纤维的突围之路仍然坎坷。

3. 研究的基本内容与计划

目前制备碳纤维的两种主要途径：聚丙烯腈碳纤维和沥青基碳纤维。

其制备工艺为：原丝制备-预氧化-碳化-石墨化。

此制备工艺存在制作成本大的缺陷，基于此缺陷，我们提出了改进碳纤维工艺，降低工业成本的想法。

4. 研究创新点

1.木质纤维素经过塑化后，逐渐升温可以看见木质纤维素具有可塑性，持续升温使内部塑化剂大量损失，从而木质纤维素的塑化温度升高，需要再次升温，观察其仍具有可塑性。

于是我们猜想，不断升温使得木质纤维素能够不断塑化，比重不断增大，从而达到预氧化的效果，节约成本。

2.我们发现煤在高温下可形成胶质体形态，具有可塑性与一定的流动性。