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中间相沥青基碳纤维的制备及其表面处理的研究的任务书
任务书：中间相沥青基碳纤维的制备及其表面处理的研究
一、任务背景和目的
碳纤维具有重量轻、高强度、高刚性、耐热、耐腐蚀等优良特性，广泛应用于汽车、航空航天、船舶、体育器材等领域。中间相沥青基碳纤维是一种新型的碳纤维，具有相对较高的特性综合性能，其制备过程中不仅可以调控其表面化学性质，还可以使其纤维间结合更加紧密，使得碳纤维的性能得到进一步提升。因此，对中间相沥青基碳纤维的制备及其表面处理进行研究，对于提高碳纤维的性能有着重要的意义。
本次任务旨在探究中间相沥青基碳纤维的制备及其表面处理技术，以期得出高性能的中间相沥青基碳纤维，并为其在各领域应用提供支持。
二、研究内容和步骤
1.中间相沥青基碳纤维的制备
中间相沥青是一种含有官能团的沥青，可以通过热处理的方式，制备出中间相沥青基碳纤维。制备中间相沥青基碳纤维的过程既涉及到沥青的化学反应机理，也涉及到碳化过程的温度控制和纤维性能的调整。为此，需要完成以下研究步骤：
（1）中间相沥青基碳纤维的制备原理及工艺流程研究。
（2）中间相沥青的制备方法及材料分析。
（3）中间相沥青基碳化纤维的纤维形貌观察、物理化学性质测试及碳化条件研究。
（4）中间相沥青基碳纤维的烧结与表面处理。
2.中间相沥青基碳纤维的表面处理
中间相沥青基碳纤维表面的化学性质和形态结构决定了其各项机械性能，尤其是纤维的强度和断裂伸长率。因此，对中间相沥青基碳纤维进行表面处理以提高其性能十分重要。为此，需要完成以下研究步骤：
（1）中间相沥青基碳纤维表面的XPS、FTIR、Raman等表征分析。
（2）中间相沥青基碳纤维表面处理技术的探究，如表面氧化、高能离子辐照、化学涂层等。
（3）中间相沥青基碳纤维表面处理后的机械性能测试，包括拉伸强度、断裂伸长率、弯曲和屈曲强度等。
三、预期结果和成果要求
通过本任务的开展，预期得出高性能、高可靠性、低成本的中间相沥青基碳纤维，以及适用于该碳纤维的表面处理技术，从而为满足先进交通工具、航空航天、船舶等领域的需求，提供了可靠的技术支持。
本任务要求：
（1）完成中间相沥青基碳纤维制备及表面处理技术研究的任务，达成预期目标。
（2）沉淀出符合研究标准的影响因素，深入分析原因，提供合理的建议。
（3）及时编写总结报告，对研究成果进行阶段性评估。
（4）发表学术论文一篇。
四、参考文献
[1]刘金海，吴学德，杨志辉.中间相沥青类环氧化物的合成方法及新型前体研究进展[J].化学工程与装备，2014，3：121-123.
[2]GalimbertiM，PapucciF，GobettoR，etal.Carbonfibersderivedfrommesophasepitchprecursorswithimprovedthermalstability[J].Carbon,2006,44(9):1663-1667.
[3]YouJ，ZhouY，ZhangX.Surface-modifiedelectrospuncarbonfiberswithimprovedmechanicalpropertiesandhydrophilicityforcompositeapplications[J].RscAdvances,2017,7(6):3384-3392.