氣相處理對碳纖維表面及其復(fù)合材料性能的影響

       本文對氣相表面處理碳纖維的新工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，處理后的碳纖維強(qiáng)度、模量不下降，且其表面能、表面化學(xué)官能團(tuán)含量明顯增加：表面微晶結(jié)構(gòu)變小，與環(huán)氧樹脂復(fù)臺(tái)后，層間剪切強(qiáng)度(LLSS)提高47%左右．本文還對復(fù)臺(tái)材料斷口的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析．說明這種表面處理方法能有效改善碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料(CFRP)的界面粘結(jié)。

       碳纖維(CF)的表面氧化處理是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料(CFRP)界面工程設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要步驟。目前，用于CF表面處理的方法很多，主要有：03氧化法、陽極電解氧化法、電聚合法等。其中03氧化法和陽極電解氧化法具有實(shí)踐意義，可與CF生產(chǎn)線相匹配。本文在O3氧化的基礎(chǔ)上，對CF表面處理的新工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并取得了滿意的結(jié)果。這種方法與具它方法比較有如下優(yōu)點(diǎn)：①設(shè)備和工藝簡單，．不需要外加熱；③氧化時(shí)間短，氧化緩和，表面處理后CF抗拉強(qiáng)度和模量不下降；@工藝參數(shù)連續(xù)可調(diào)．CF可在不同的條件下進(jìn)行處理：④處理效果明顯，處理后CF表面性能改善，與環(huán)氧樹脂溶液接觸角降低，復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度提高。

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