高性能碳纤维PAN原丝微结构研究的开题报告1.研究背景碳纤维作为一种高性能的材料，具有比强度高、比模量高、抗腐蚀性好等优点，在航空航天、汽车、体育器材等领域应用广泛。其中，由聚丙烯腈（PAN）原丝制备的碳纤维，具有较高的性能和较低的成本，是目前主流的碳纤维生产工艺。碳纤维的性能取决于其微观结构，其中PAN原丝的微观结构对最终碳纤维的性能具有重要影响。因此，研究PAN原丝的微观结构有助于优化碳纤维制备工艺，提高碳纤维的性能。2.研究内容本研究拟通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等手段，对PAN原丝的微观结构进行研究，包括：(1)PAN原丝的形态结构、径向分布规律等。(2)PAN原丝的晶体结构、晶格参数、结晶度等。(3)PAN原丝中各相的分布、大小、形态等。(4)PAN原丝中氧、氢等杂质的含量和分布规律。3.研究意义(1)优化碳纤维制备工艺：通过了解PAN原丝的微观结构，可以优化碳纤维的制备工艺，提高碳纤维的性能，降低制备成本。(2)深入了解碳纤维的性能：通过研究PAN原丝的微观结构，可深入了解碳纤维的性能，并为碳纤维在不同领域的应用提供理论支持。(3)促进碳纤维产业发展：优化碳纤维制备工艺，提高碳纤维的性能，有助于促进碳纤维产业的发展，形成碳纤维产业的核心竞争力。4.研究方法(1)采用SEM和TEM等手段，对PAN原丝的微观结构进行表征。(2)使用X射线衍射技术，研究PAN原丝的晶体结构、晶格参数和结晶度等。(3)采用原子力显微镜（AFM）等手段，研究PAN原丝中各相的分布、大小、形态。(4)使用元素分析仪等工具，研究PAN原丝中氧、氢等杂质的含量和分布规律。5.研究进度安排(1)第一年：研究PAN原丝形态结构及径向分布规律，初步了解PAN原丝中各相的分布、大小、形态。(2)第二年：研究PAN原丝的晶体结构、晶格参数、结晶度等，并初步探究PAN原丝中氧、氢等杂质的含量和分布规律。(3)第三年：深入研究PAN原丝中各相的分布、大小、形态，并总结所有实验结果，撰写论文并发表。6.参考文献[1]郭月丽,窦振中,吕友明.碳纤维的微观结构与性能[J].材料导报,2002(1):10-13.[2]朱桂荣,臧志宏,谢军等.PAN基碳纤维的微观结构与性能[J].材料导报,2004(3):15-18.[3]李文龙,吕星,孙瑞芳等.硝酸对聚丙烯腈原丝微观结构和性能的影响[J].精细化工,2014,31(4):397-400.