1、“.....在不熔化碳化石墨化过程中微晶结构的有序化时机及其对最终纤维力学性能的影响。开展预氧化过程与纤维多层次结构特征的相关性研究。现代测试手段研究纤维表面研究对纤维在纺丝氧化碳化过程中物理状态和化学结构变化。制备出高品质碳纤维助剂。研究内容预期目标第四年开展原丝的性能与碳纤维性能之间相关性研究，揭示工艺结构性能相关性规律。进行结构最优化实验，获得高强高模碳纤维样品。对纤维预氧丝进行元素价态分布以及微晶取向分布研究，获得原丝中皮芯结构特征，分析氧化过程对皮芯结构的影响。应用新表征技术原位的跟踪复合材料中纤维与树脂界面上缺陷的生成生长和演变。制备出定数量纺丝原液，供纺丝使用。初步确立结构和原丝性能关系。提出种以降低碳纤维制备成本为目的的原丝制备与预氧化过程简约高效的途径。进行纤维破坏力学的结构表征。新型高品质碳纤维助剂应用性能评价。建立不同制备条件与纤维表面结构形态的相关性得到改善表面结构的新方法......”。

2、“.....制备出满足纺丝要求的高质量纺丝原液。明晰原丝预氧丝碳化纤维及碳化纤维的皮芯结构微观演化规律。建立碳纤维表征快速高效形成机制及其过程的关键问题发展碳纤维结构的高效快速制成的新方法和新途径，以短流程连续聚合高速纤维成形和氧化碳化为主，有效降低碳纤维的制备成本，构筑有中国特色和知识产权的低成本碳纤维制备体系。主要研究内容包括连续聚合反应，实现高倍牵伸，制备具有高取向度及适当强度的基碳纤维原丝，开展原丝的高效氧化途径的探索，研究温度升温程序张力气氛时间等对丙烯腈原丝氧化反应过程的调控，以实现高效快速的制备目标。碳纤维工程化稳定制备过程时间空间效应及原位分析表征方法碳纤维工程化稳定制备过程存在时间和空间效应，发展原位分析表征方法的关键问题在于在已建立的分析表征方法基础上，发展纤维制备过程中结构变化的原位实时高速探测方法，碳纤维缺陷标定及其数理模型构筑，建立超高模量碳纤维显微结构表征方法。主要研究内容包括纤维内部缺陷原位表征及理论分析方法......”。

3、“.....以及由此而制备的纤维内部结构的相关性，跟踪氧化碳化过程中的纤维内部结构的演化，考察氧化温度牵伸应力以及碳化条件对于纤维结构的作用。结构性参数与原料的物理参数及流变学参数纺丝条件的相互关联。发展碳纤维微观结构的高分辨表征分析方法，碳纤维原丝中缺陷在氧化碳化及石墨化过程中的转变机理和结构演化规律，全程跟踪外应力下纤维结构演变及破坏过程。碳纤维表面物理化学结构设计表界面复合性质与失效机制碳纤维表面物理化学结构设计表界面复合性质与失效机制的关键问题新型高品质碳纤维助剂的制备与评价，建立界面处理剂分子与纤维表面相互作用附着能力间的关系纤维与基体树脂界面上缺陷动态生长过程和力学性能评价方法。主要研究内容包括纤维表面形态控制化学改性及其相关性研究，研究溶胶凝胶转变复杂外场作用下纤维成形从有机纤维向无机纤维转化化学结构修饰对表面结构形态的变化和影响规律，及其对碳纤维最终性能的影响，探索改善表面结构的新方法，建立满足高性能碳纤维表面和界面结构。碳纤维制备过程中新型助剂的方法......”。

4、“.....研究纤维表面与助剂之间的关系，氧化碳化过程表面缺陷演变原位实时观察。得到性能超高性能的碳纤维。建立快速制备的新途径。达到有效降低碳纤维制备过程成本的目的。建立条件结构性能相关性，阐明物理状态和化学结构的变化对碳纤维表面缺陷形成碳纤维制备工艺稳定性的影响。建立快速高效的碳纤维原位分析表征方法。完成对国内企业制备碳纤维及其系列材料的结构表征分析，为碳纤维规模制备稳定化提供指导。研究内容以纤维结构形态的精细化完整化为主线，对原丝和碳丝结构形态控制和缺陷调控，揭示高性能碳纤维聚集态形成和在复杂外场作用下各级结构形态转变及其与最终使用性能力学界面的相关性，建立监测各个转变过程所用的原位分析表征新方法，围绕超高性能碳纤维的制备结构形态性能的相关性，设计原丝的各级结构控制纤维成形过程及开拓高效快速途径，从而得到高性能的碳纤维。基于这理念......”。

5、“.....共聚物的分子设计与可控聚合，纤维凝固成形机理，碳纤维制备过程中的微原纤结构及缺陷演变机制高温碳化过程中与碳原子的相互作用机制及其对碳纤维结构性能的影响。相关的主要研究内容优质聚合单体分子结构设计和高分子量纺丝原液的可控制备，控制纤维微纤结构无序有序转变纤维取向度结晶度等因素对获得更少缺陷细晶化原丝的影响。氧化过程中纤维均质化和碳化过程中碳纤维致密化，明确氧化碳化过程中的化学反应机制在氧化碳化中掌握这种有序化的规律。碳纤维结构的项目申请中，我们坚持全程结构控制这学术观点，同时根据中国的国情，以国防建设和经济建设的需求为导向，在超高强度超高模量低成本高稳定化碳纤维制备方面取得有自己特色的科学研究结果。主要创新点与特色如下从聚合单体分子结构设计出发......”。

6、“.....揭示超高强度碳纤维制备影响规律。提出了碳纤维优异的力学性能来源于类石墨层片间的无序缠结概念，着手解决热处理过程中层片结构的长大有序化与缠结力的瓦解这矛盾，揭示碳纤维制备过程与纤维结构性能的相互关系，为高强高模碳纤维的制备提供理论与技术支撑。实现低成本稳定制备探索低成本化碳纤维原丝成型新技术。自制纤维原位监测科学装置，对原丝氧化丝碳纤维的结构形态演变进行静态与动态研究，建立条件结构形态性能的相关性，从而为碳纤维制备过程稳定化提供指导。着眼于碳纤维表面结构形态的可调控，同时借助于新型界面处理剂，研究影响碳纤维最终使用性能的关键因素，提高界面高强度和耐高温性能。应用现代检测技术追踪整个碳纤维制成中表界面物理状态和化学结构形态的变化，从而对碳纤维界面失效进行分析和预测。项目分设五个研究课题课题超高强度型碳纤维分子设计与精细结构形态控制研究目标重点研究原丝和碳纤维制备过程中微原纤结构有序无序结构晶区非晶区结构演变机理，研制高性能基碳纤维......”。

7、“.....通过利用现代测试手段和先进碳纤维制备工艺，揭示聚合纺丝碳化过程纤维组织结构演变规律。主要研究内容初生纤维结构致密化和纤维组织细晶化，制备出组织均匀，结构致密的初生纤维，控制微纤结构无序有序转变取向度结晶度等，氧化过程中纤维均质化和碳化过程中碳纤维致密化，氧化碳化过程中的化学反应机制。经费比例承担单位山东大学课题负责人王成国学术骨干张贵宝王延相童元建屈小中曹维宇的物理参数及流变学参数纺丝条件的相互关联。经费比例承担单位中国科学院化学研究所课题负责人徐坚学术骨干刘瑞刚薛松马敬红金熹高胡魁毅张小莉课题碳纤维表界面的物理化学结构及失效机制研究研究目标碳纤维表面物理化学结构设计表界面复合性质与失效机制的关键，建立界面处理剂分子与纤维表面相互作用附着能力间的关系氧化碳化过程表面缺陷演变的原位实时观察纤维与基体树脂界面上缺陷动态生长过程和力学性能评价方法......”。

8、“.....研究表面结构形态的变化和影响规律，及其对碳纤维最终性能的影响，探索改善表面结构的新方法，建立满足高性能碳纤维表面和界面结构。碳纤维制备过程中新型界面处理剂的制备。利用现代测试手段研究纤维表面的组成及结构，特别对表面形态结构的定量描述研究碳纤维基体树脂的界面失效机制，从而为复合材料服役提供基础数据。经费比例承担单位中国科学院山西煤炭化学研究所课题负责人杨永岗学术骨干李林温月芳刘剑洪王荣国四年度计划研究内容预期目标第年制备出可纺性好的高分子量纺丝原液。高强型碳纤维在石墨化过程中的结构演变规律，。开展原丝成纤过程中分子结构特征成纤规律纤维结构的相关性研究，揭示碳纤维分子结构特征与复杂外场的依赖关系。进行纤维的表征实验。研究表面结构形态的变化和影响规律制备碳纤维助剂。制备出高致密性的初生纤维制备出低纤度高致密化的高质量原丝。进行初步连续聚合和纺丝实验。完善与发展新的表征方法。建立碳纤维制备过程中助剂物理状态和化学结构的表征方法，界面强度表征评价方法......”。

9、“.....研究不同元素在碳化石墨化过程与碳的作用机制及逸出机理，对缺陷和微晶结构的作用机制。研究高效聚合和纺丝以及对纤维聚集态结构的影响。完善关于价态与元素分布实验方法。研究基于碳纤维表面碳结构特征的碳纤维表面处理和化学结构修饰。获得均质化的纤维，进步开展高性能碳纤维研究。课题超高模量型碳纤维有机无机转化多重结构调控与性能相关性研究目标围绕纤维热环化过程结构演变对石墨片层结构形成的基础作用，纤维高温环境下成分演变及其对类石墨结构的对应性碳纤维高强高模特性与类石墨结构的相关性，获得高强高模碳纤维的氧化碳化方法，提出对原丝杂质含量及有序结构的要求，为高性能碳纤维纤维的制备和稳定化提供理论与技术支撑。研究内容围绕超高模量碳纤维的制备结构形态表界面性能的相关性，进行深入的创新性基础研究，以原丝结构形态精细化和碳纤维石墨结构完整性的调控减少纤维缺陷......”。