棉花碳纤维气凝胶的制备开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：（1）了解该种材料憎水吸油原理。

（2）利用脱脂棉制备出一种憎水吸油材料。

研究意义： 近些年由于游轮沉没事故和石油开采事故而引起了多起海洋

2. 国内外研究现状分析

我国棉花碳纤维研究与生产并不比日本、美国晚,但发展缓慢。早在20世纪60一70年代,在国家有关部门支持下,十几家科研单位就已开始碳纤维研究工作。经过30多年努力,目前各种规格的碳纤维生产能力已达20多吨。但我国碳纤维的品质、产量与日、美等国比较至少落后20年,其主要原因是原丝品质没有真正过关,其次生产规模小,技术设备落后,产品品质不稳定,生产效益差。目前,国内碳纤维年用量为1500吨,其中95%依赖进口

棉花碳纤维由石墨层片为基本结构单元组成乱层石墨结构,数十张层片组成石墨微晶,再由石墨微晶组成原纤,进而形成沿纤维轴择优取向的同质多晶结构。由于在碳纤形成过程中,非碳原子的脱除会形成各种微小缺陷,加之微晶的大小、取向程度等诸因素影响使得最终纤维强度及模量与理论值差异较大,从另一方面说明发展高强高模碳纤维仍具有很大潜力

棉花碳纤维按原料分类可分为聚丙烯睛基(PAN)碳纤维、沥青基碳纤维、胶粘基和酚醛树脂碳纤维,目前主要以PAN碳纤维、沥青基碳纤维为主。碳纤维既有碳材料固有性质,又有金属材料的导电性和导热性、陶瓷材料的耐热性和耐腐蚀性、纺织纤维的柔软可编性以及高分子材料的轻质、易加工性能,是性能优异的功能材料和结构材料。棉花碳纤维广泛应用于航空^[、交通运输、建材等领域外,在体育休闲和一般产业领域得到了广泛的发展。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）利用高温热解的方法制备脱脂棉碳纤维胶。

（2）对该材料进行憎水吸油实验，探讨其憎水吸油性能。

（3）优化制备工艺条件。

4. 研究创新点

1. 如果利用棉花废料，回收的棉花纤维材料及农业剩余物作为原料制成复合制品，制作

的成本是可以接受的 。

2. 棉花纤维是环境友好型原料，其制成的导电聚合物必将减少对环境的污染。