Введение
Раздел 1. Полиакрилонитрильные волокна и волокна-композиты. Технологии и свойства 10
1.1 Полиакрилонитрильные волокна как прекурсоры для углеродных волокон 10
1.1.1 Формование полиакрилонитрильных волокон «мокрым» способом 11
1.1.2 Формование полиакрилонитрильных волокон «сухим» способом 14
1.1.3 Формование полиакрилонитрильных волокон «сухо-мокрым» способом 16
1.1.4 Формование полиакрилонитрильных волокон из пластифицированного полимера 16
1.1.5 Формование полиакрилонитрильных волокон методом гель-формования 17
1.2 Термо-окислительная стабилизация полиакрилонитрильных волокон 18
1.3 Композитные волокна как перспективный прекурсор углеродных волокон нового поколения 31
1.3.1 Углеродные наночастицы как наполнители для композиционных материалов 32
1.3.2 Полиакрилонитрильные пленки-композиты, содержащие углеродные нанотрубки 34
1.3.3 Полиакрилонитрильные волокна-композиты, наполненные углеродными нанотрубками 37
1.3.4 Углеродные волокна на основе полиакрилонитрильных волокон, наполненных углеродными нанотрубками 41
1.4 Цели, задачи настоящей работы 43
Раздел 2. Характеристика объектов и методов исследования 45
2.1 Материалы и реактивы 45
2.2 Методы исследования 49
2.2.1 Определение влажности наполнителей 49
2.2.2 Определение насыпной плотности наполнителей 50
2.2.3 Определение объема сорбционного пространства наполнителей 50
2.2.4 Определение удельного объемного сопротивления наполнителей 51
2.2.5 Определение водородного показателя 52
2.2.6 Сканирующая электронная микроскопия 53
2.2.7 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 53
2.2.8 Термогравиметрический анализ и дифференциально-термический анализ 54
2.2.9 Определение вязкости разбавленных растворов сополимеров акрилонитрила 2.2.10 Определение деформационно-прочностных свойств пленок и волокон 55
2.2.11 Определение термомеханических характеристик волокон 56
2.2.12 Определение кислородного индекса волокон 56
Раздел 3. Выбор наполнителей и сополимеров-прекурсоров для получения композитов на их основе 57
3.1 Исследование структуры и свойств углеродных дисперсных наполнителей 58
3.2 Исследование влияния углеродных наполнителей на свойства растворов сополимеров акрилонитрила 69
3.3 Получение и исследование пленок-композитов на основе полиакрилонитрила и углеродных наночастиц 76
Краткие выводы по разделу 3 88
Раздел 4. Получение и исследование свойств волокон-композитов на основе полиакрилонитрила, наполненных углеродными нанотрубками 90
4.1 Изучение влияния параметров формования на характеристики волокон92
4.2 Изучение влияния параметров пластификационной вытяжки на свойства волокон-композитов 102
4.3 Изучение влияния параметров сушки на свойства волокон композитов 103
Краткие выводы по разделу 4 105
Раздел 5. Исследование процессов термообработки волокон композитов из полиакрилонитрила, наполненных углеродными нанотрубками 107
5.1 Исследование процесса термо-окислительной стабилизации волокон на основе полиакрилонитрила в статических условиях 112
5.2 Исследование процесса термо-окислительной стабилизации волокон на основе полиакрилонитрила в динамических условиях 120
5.3 Углерод-углеродные волокна-композиты на основе полиакрилонитрила и окисленных углеродных нанотрубок 124
Краткие выводы по разделу 5 127
Заключение 128
Список сокращений и условных обозначений 130
Список литературы
