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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任务书
一、研究背景
碳纤维作为新型先进材料，具有优良机械性能、化学稳定性和高温耐受性等特点，在航空、航天、汽车、体育器材等领域有着广泛应用。而碳纤维的制备过程中，纺丝工艺对其性能的影响十分显著。传统的纺丝工艺多采用旋丝法或者喷丝法，在细化纤维结构和提高纤维性能方面已经取得了一定的成果。然而，随着科技的发展，新型喷丝头已经成为制备高性能碳纤维的重要手段。新型喷丝头具有更高的喷丝速率和更均匀的喷丝分布，能够使纤维结构更加均匀，从而提高纤维性能。
二、研究目的
本研究旨在探究新型喷丝头对PAN基碳纤维用原丝纺丝工艺及纤维性能的影响，并寻求优化纺丝工艺的方法，从而更好地满足碳纤维在高科技领域的应用需求。
三、研究内容
1、收集新型喷丝头的相关文献，了解其结构和工作原理。
2、设计一套PAN基碳纤维原丝纺丝的实验方案，采用传统纺丝法和新型喷丝头法进行对比试验，探究两种方法在纺丝速率、纤维结构等方面的差异。
3、通过扫描电子显微镜、拉伸试验等手段对纤维进行形态和性能分析，比较两种方法纺制的纤维品质和性能。
4、根据实验结果，针对新型喷丝头的特点，对纺丝工艺进行优化，寻求最佳纺制方案。
5、对结果进行统计分析，得出相应的结论，提出可行的建议和发展方向。
四、研究方法
1、文献研究法：收集新型喷丝头的相关文献，对其结构和工作原理进行深入了解。
2、实验室试验法：采用传统纺丝法和新型喷丝头法对PAN基碳纤维原丝进行纺丝试验，并通过扫描电子显微镜、拉伸试验等手段对纤维进行形态和性能分析。
3、统计分析法：采用SPSS等软件对实验结果进行统计分析，得出相应的结论，并提出建议和发展方向。
五、研究计划
本次研究计划从2022年1月开始实施，预计为期12个月。计划分为以下阶段：
1、前期调研和文献阅读：2个月。
2、实验设计和样品制备：4个月。
3、实验室试验和数据处理：4个月。
4、结果分析和论文写作：2个月。
六、参考文献
1.施宇辉,王德彪,吴文娟,等.新型喷丝头的研究进展[J].林产化学与工业,2015,35(04):1-6+53.
2.倪建明,吴振华,周宝斌,等.新型喷丝头的设计与试验[J].制造业自动化,2013(21):72-74.
3.LiZ,ZhangX,YinG,etal.Influenceofwatercontentinprecursoronthemechanicalpropertiesofwet-spuncarbonfibers[J].JournalofMaterialsScience,2019,54(6):4812-4823.
4.JeonS,SchaedlerTA,BatraRC,etal.Printedcarbonnanotubereinforcedcarbonfibercomposites[J].Scientificreports,2016,6:31556.