聚丙烯腈基碳纖維預氧化工藝研究的開題報告一、研究背景碳纖維是一種輕質高強度材料，廣泛應用于航空、汽車、船舶、體育用品等領域。其中，聚丙烯腈基碳纖維是最為常見的一種，其制備工藝包括預氧化、炭化、圖烯化等步驟。預氧化是制備過程中非常重要的一步，能夠影響最終碳纖維的性能。目前，聚丙烯腈基碳纖維預氧化工藝已經相對成熟，但在實際應用過程中還存在一些問題，如預氧化溫度控制不精準、預氧化時間過長等，影響了碳纖維的品質和產量。因此，對聚丙烯腈基碳纖維預氧化工藝進行研究，優(yōu)化工藝參數，提高碳纖維的性能和產量，具有重要的理論和實際意義。二、研究內容本研究的主要內容是對聚丙烯腈基碳纖維預氧化工藝進行研究，包括以下幾個方面：1.原材料的選擇和處理：選擇合適的聚丙烯腈纖維作為原材料，并進行適當的預處理，如清洗、干燥、原材料篩選等。2.預氧化工藝的優(yōu)化：通過不同的實驗設計方法，比較不同預氧化工藝參數（如預氧化溫度、預氧化時間、氧氣流量等）對碳纖維性能的影響，找出最佳的預氧化工藝參數。3.碳纖維性能的表征：采用現代測試儀器，對碳纖維的性能進行綜合評估，如拉伸強度、模量、斷裂伸長率、密度等。4.工藝參數和碳纖維性能之間的相關性分析：通過統(tǒng)計學方法，找出不同工藝參數與碳纖維性能之間的相關性，并建立相應的數學模型。5.工藝經濟性評估：考慮工藝參數優(yōu)化后的碳纖維產量和性能的變化，進行工藝經濟性評估，找出最優(yōu)化的工藝方案。三、研究意義本研究將有以下幾個方面的意義：1.優(yōu)化聚丙烯腈基碳纖維預氧化工藝，提高碳纖維的性能和產量，為碳纖維的應用提供更優(yōu)秀的材料。2.豐富碳纖維制備方面的研究內容，為相關領域的研究人員提供參考和借鑒。3.擴大碳纖維在各個領域的應用范圍，推動碳纖維行業(yè)的發(fā)展。四、研究進程計劃1.研究時間：2019年10月至2020年6月。2.研究計劃：第一階段：文獻調研，確定研究內容和方向。時間：2019年10月至2019年12月。第二階段：確定實驗方案，進行原材料的選擇和處理。時間：2020年1月至2020年2月。第三階段：進行預氧化實驗，測試碳纖維性能。時間：2020年3月至2020年5月。第四階段：分析實驗結果，建立數學模型，進行經濟性評估。時間：2020年6月。五、參考文獻1.朱霞，李錦錦.聚丙烯腈基碳纖維的制備及其性能研究.硅酸鹽學報，2011，39(12)：1772-1778.2.楊太陽，關秀平，楊寶娜.聚丙烯腈碳纖維預氧化工藝的研究.高分子材料科學與工程，2013，29(6)：157-161.3.ShafiquzzamanM,AhmedMU,UddinMJ,etal.Effectofpre-oxidationtimeonphysicochemicalandmechanicalpropertiesofPAN-basedcarbonfibers.JournalofMaterialsScience,2018,53(7)：5126-51