本文對氣相表面處理碳纖維的新工藝進行了系統(tǒng)研究,處理后的碳纖維強度、模量不下降,且其表面能、表面化學(xué)官能團含量明顯增加:表面微晶結(jié)構(gòu)變小,與環(huán)氧樹脂復(fù)臺后,層間剪切強度(LLSS)提高47%左右.本文還對復(fù)臺材料斷口的形態(tài)結(jié)構(gòu)進行了分析.說明這種表面處理方法能有效改善碳纖維增強環(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環(huán)氧樹脂復(fù)合材料(CFRP)界面工程設(shè)計中的一個重要步驟。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:①設(shè)備和工藝簡單,.不需要外加熱;③氧化時間短,氧化緩和,表面處理后CF抗拉強度和模量不下降;@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)合材料層間剪切強度提高。
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