新型喷丝头对PAN基碳纤维用原丝纺丝工艺及纤维性能影响的研究的开题报告.docx

新型喷丝头对PAN基碳纤维用原丝纺丝工艺及纤维性能影响的研究的开题报告 一、题目 新型喷丝头对PAN基碳纤维用原丝纺丝工艺及纤维性能影响的研究 二、研究背景 PAN基碳纤维因其轻、强、刚、耐高温等特点，在航空、航天、车辆、能源、建筑等领域具有重要的应用价值。纺丝工艺是PAN基碳纤维制备过程中关键的环节。传统的纺丝工艺存在着制备周期长、生产成本高等问题，需要进一步进行效率提升和工艺优化。 新型喷丝头是一种新型的纺丝设备，其高速旋转的针筒通过毛细作用将聚合物液体喷出成为细丝，可以极大提高纺丝效率和降低生产成本，同时还可制备出直径更细、性能更优异的纤维。 因此，通过研究新型喷丝头对PAN基碳纤维制备工艺和纤维性能的影响，可以为PAN基碳纤维的工艺优化和成品质量提高提供理论基础和实验指导。 三、研究内容和方法 本研究旨在探究新型喷丝头对PAN基碳纤维制备工艺和纤维性能的影响。具体研究内容包括： 1.设计实验方案，采用不同参数的新型喷丝头进行纺丝实验，包括针筒转速、喷丝距离、聚合物浓度等。 2.对比分析传统纺丝工艺和新型喷丝头工艺下制备的PAN基碳纤维纤维形态、结晶结构、机械性能等性能指标。 3.结合实际应用需求，调整纺丝工艺参数，制备具有更优异性能的PAN基碳纤维。 实验方法主要包括SEM观察、XRD分析、拉伸试验、微热量仪测试等。 四、研究意义和预期成果 本研究通过研究新型喷丝头对PAN基碳纤维制备工艺和纤维性能的影响，可以为PAN基碳纤维的工艺优化和成品质量提高提供实验数据和理论指导。 预期成果包括： 1.探究新型喷丝头工艺下制备PAN基碳纤维的优势和不足之处，为工艺优化提供依据。 2.通过调整工艺参数制备出性能更优异的PAN基碳纤维。 3.为新型喷丝头在碳纤维行业中的应用提供理论依据和实验指导。 五、研究进展和计划 目前已完成新型喷丝头制备PAN基碳纤维的实验方案设计和参数的初步优化。接下来的研究计划包括：制备不同工艺参数下的PAN基碳纤维，对其进行形貌、结晶结构、力学性能的测试，分析不同工艺参数对纤维性能的影响，并据此进一步调整工艺参数，制备性能更佳的PAN基碳纤维，最终得出结论与展望。