對(duì)碳纖維進(jìn)行低溫等離子法表面處理,分別在室溫和微波固化條件下將碳纖維與環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合成型,制備出碳纖維復(fù)合材料.采用原子力顯微鏡.拉曼光譜對(duì)碳纖維表面形貌和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,采用掃描電鏡和能量散射光譜對(duì)碳纖維一樹(shù)脂界面區(qū)形貌和兒素分布進(jìn)行表征,結(jié)果表明,碳纖維經(jīng)處理后,表面無(wú)序結(jié)構(gòu)比例增大,有利于提高纖維的微波吸收能力,使微波同化復(fù)合材料的界面結(jié)合比室溫固化復(fù)合材料更牢固,經(jīng)過(guò)表面處理的碳纖維與樹(shù)脂形成良好的化學(xué)鍵合,S-元素在復(fù)合材料界面區(qū)發(fā)生偏聚.
復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)采用高性能纖維作為增強(qiáng)材料,將其與樹(shù)脂基體復(fù)合,在室溫或適當(dāng)?shù)耐饨缒茉醋饔孟鲁尚偷玫綇?fù)合材料,作為損傷區(qū)的連接件,修復(fù)效果顯著,是戰(zhàn)時(shí)裝備損傷搶修的重要技術(shù)之一.目前制備復(fù)合材料時(shí),通常采用熱固化成型技術(shù),存在膠接區(qū)在熱成型過(guò)程中產(chǎn)生熱應(yīng)力集中、固化時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn),碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有良好的機(jī)械性能和環(huán)境穩(wěn)定性能,然而碳纖維表面光滑且呈化學(xué)惰性,直接將其與樹(shù)脂復(fù)合,界面粘接效果差,影響了復(fù)合材料的使用效果,此外,已有的研究對(duì)碳纖維的表面處理研究較為深入,研究固化方式和表面處理方法對(duì)復(fù)合材料界面的共同作用還鮮見(jiàn)報(bào)道.
針對(duì)上述缺點(diǎn),同時(shí)滿足戰(zhàn)時(shí)搶修需求,對(duì)碳纖維進(jìn)行低溫等離子法表面處理,并采用微波固化和室溫固化兩種成型方式制備碳纖維復(fù)合材料.旨在研究碳纖維經(jīng)表面處理后微觀結(jié)構(gòu)的變化,進(jìn)而分析纖維結(jié)構(gòu)的變化和微波特殊的加熱方式對(duì)其復(fù)合材料界面區(qū)化學(xué)組成的共同影響.
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