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碳纤维作为一种高性能材料在很多领域具有十分广泛的应用。聚丙烯腈是制备碳纤维最有前途的前驱体。采用聚丙烯腈制备的前驱体性能好，生产工艺简单。本课题拟发展与聚丙烯腈原丝具有相同取向结构的聚丙烯腈薄膜的制备方法，制备类似聚丙烯腈原丝取向的不同厚度薄膜，借助光学显微镜、原子力显微镜、扫描电子显微镜结合电子衍射研究取向膜结构与工艺的关系，并通过跟踪预氧化、氧化过程的结构演变，建立工艺—结构—碳纤维性能间的关系。
本论文的工作主要围绕非取向和取向聚丙烯腈薄膜的制备及其预氧化过程的结晶形貌的研究展开。主要内容如下:
1.非取向聚丙烯腈薄膜的制备及其显微学表征。模仿碳纤维生产过程中凝固浴这一关键步骤，通过凝固浴中浇铸成膜的方法制备了非取向的具有一定结晶度的聚丙烯腈薄膜，并研究了凝固浴温度和浓度对非取向聚丙烯腈薄膜结晶行为的影响。
2.通过摩擦取向的方法制得了与聚丙烯腈纤维具有相同取向的聚丙烯腈薄膜，并通过光学显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜对其结晶形貌表征。
3.对比研究非取向聚丙烯腈薄膜和取向的聚丙烯腈薄膜的预氧化过程，研究取向及预氧化条件对聚丙烯腈薄膜预氧化过程的影响。