碳纤维表面处理工艺综述

本文根据国外文献报导和本人从事碳纤维表面处理工艺研究的经验,系统归纳了碳纤维高温热处理、碳纤维电化学处理、碳纤维表面氧化处理、碳纤维表面化学处理的处理工艺、处理结果及强化纤维性能的机理,並指出如何根据实际需要,选择恰当的碳纤维表面处理工艺方法:从而对开展碳纤维表面处理工艺研究和发展碳纤维增强复合材料可提供一定帮助。     

厚树脂层碳纤维板材表面粘覆碳纤维布的成型方法

正本发明涉及一种厚树脂层碳纤维板材表面粘覆碳纤维布的成型方法,包括如下步骤:①对厚树脂层碳纤维板材进行表面处理,②在厚树脂层碳纤维板材表面粘贴标识,③在碳纤维干布的表面涂覆树脂,之后将碳纤维干布粘合于板材表面,④在碳纤维干布上依次覆上脱模布、塑料薄膜,⑤之后用刮板隔着塑料薄膜将碳纤维干布中多余树脂以及气     

碳纤维的表面化学镀及其在青铜器纹样中的应用研究

为了将碳纤维应用于青铜器纹样中,采用化学镀的方法在碳纤维表面制备了化学镀镍层和化学镀铜层,研究了碳纤维表面预处理、化学镀镍和化学镀铜对碳纤维表面形貌和力学性能的影响.结果表明,热脱脂处理后碳纤维表面粗糙度增加,凹槽数量增多且深度相对商业碳纤维有所加深;粗化处理后碳纤维表面凹槽模糊化,表面粗糙度增加的同时凹槽棱角有所钝化...     

一种碳纤维表面改性的方法

一种碳纤维表面改性的方法,涉及一种表面改性的方法。本发明是要解决现有碳纤维表面改性的方法存在的在提高碳纤维表面能的同时也损失了碳纤维的本体强度,导致其最终的复合材料性能降低的技术问题。本发明的制备方法如下:1对碳纤维进行表面预处理;2将表面预处理后的碳纤维浸入亚临界水-高锰酸钾体系中进行表面     

碳纤维的硝酸氧化及表面化学分析

采用 X光电子能谱 (XPS)及化学衍生法探讨了硝酸氧化前后的碳纤维表面化学的变化。研究表明 ,高模量碳纤维的表面化学基团含量要比低模量碳纤维的低。硝酸氧化对低模量碳纤维的表面改性远比高模量碳纤维的大。硝酸氧化减少了碳纤维表面的羟基含量 ,同时增加了碳纤维表面的羧基含量。     

液相氧化对碳纤维表面性能影响的研究

为了提高碳纤维表面的性能,采用丙酮和硝酸及其混合溶液对碳纤维表面进行了处理,然后采用电子扫描显微镜(SEM)对表面处理后的碳纤维进行了表面形态结构分析,采用X射线光电子能谱仪研究了碳纤维经过表面处理后其表面官能团的变化情况.结果表明,丙酮和硝酸混合处理120 min后,碳纤维表面粗糙度最大,且表面的羟基官能团含量达到58.16％,有利于提高碳纤维与热塑性塑料的界面结合力.     

一种连续碳纤维表面金属化处理的方法

正本发明公开一种连续碳纤维表面金属化处理的方法,先配置浸渍溶液或电镀溶液,将未上浆或经表面去浆后的碳纤维连续通过所述浸渍溶液浸渍,得到预浸渍碳纤维;再将预浸渍碳纤维连续通过盛有电镀溶液的电解槽,得到表面金属化碳纤维,使用水洗装置洗去从表面金属化碳纤维     

碳纤维的改性及其界面性能

采用化学接枝的方法对篮球鞋用碳纤维进行了表面改性处理,将柠檬酸接枝到碳纤维表面制备了碳纤维/环氧树脂复合材料,对比分析了改性前后碳纤维的表面形貌、界面剪切强度和层间剪切强度,并对断口形貌进行了观察。结果表明:经过柠檬酸改性后的碳纤维表面粗糙度明显增加,与树脂基体的结合力最强;碳纤维、氧化后的碳纤维、对苯二胺接枝的碳纤维、聚柠檬酸接枝的碳纤维和二次接枝对苯二胺的碳纤维的界面剪切强度分别为46.8,53.4,68.2,62.4,82.2 MPa,改性碳纤维的界面剪切强度都高于原始碳纤维,二次接枝对苯二胺的碳纤维的界面剪切强度最大;经过表面改性处理的碳纤维的层间剪切强度都有不同程度提高,且二次接枝对苯二胺的碳纤维的层间剪切强度最大。     

碳纤维的电化学氧化表面处理

本文综述了关于碳纤维电化学氧化表面处理的研究现状,碳纤维表面的化学表征,以及处理对碳纤维及其复合材料性能的影响;同时也总结了碳纤维表面处理对于提高碳纤维／树脂复合材料层间剪切强度的解释机理。     

碳纤维表面处理技术探讨

介绍了碳纤维的特点及碳纤维表面处理常用方法,采用液相氧化加上阳极氧化的复合表面处理法对碳纤维进行表面氧化处理,然后将表面处理后的碳纤维加捻、并合、再加捻,浸渍于热塑性聚氨脂树脂中,经干燥,制成附着量约为5%的碳纤维复合线;同时用未经表面处理的碳纤维,在同样条件下制成碳纤维复合线进行对比。结果表明:采用缓和的电化学氧化处理和加热处理,能使纤维表面的缺陷得到修复,碳纤维制造过程所形成的物理缺陷得到缓和,使碳纤维的机械强度可在复合材料中起到更大的作用。     

Carbon black used as a fluidization aid in gas phase elastomer polymerization: I. Carbon black-monomer interactions

The adsorption of butadiene on carbon black is a function of surface properties, high reinforcing, high surface area carbon black adsorbs more butadiene than low reinforcing big particle size carbon black. It is found that the functional groups on modified carbon blacks, oxidized or sulfur modified carbon blacks significantly reduces the butadiene concentration in headspace. Chemisorption of butadiene on the carbon black surface strongly holds butadiene on the surface, which prevents desorption of butadiene from the carbon black surface. These modified carbon blacks result in a very low concentration of butadiene in the headspace, usually 50-100 times lower than unmodified carbon black.     

炭黑的物化性质及表征

炭黑是一种微观结构，粒子形态和表面性能都极为特殊的炭素材料，炭黑原生粒子是由同心石墨层排列组成，炭黑含有氢，氧及硫等元素，它们基本上位于炭黑表面，形成具有化学活性的表面官能团，决定了炭黑的化学性质，仪器分析技术的发展，为人们研究炭黑表面性质提供了有效的手段，进一步认识了炭黑粒子的表面形态。     

改性活性炭的表面特性及其对苯酚的吸附性能

研究了表面改性对活性炭吸附苯酚性能的影响。研究发现,硫酸氧化可增加活性炭表面酸性基团的含量,提高了活性炭的表面亲水性,降低pHPZC值,因而对吸附水中的苯酚的性能产生明显影响,降低了对苯酚的吸附。     

碳黑的表面臭氧氧化

研究了碳黑表面的臭氧氧化。研究表明,碳黑的表面含氧量与提供给单位碳黑表面的臭氧量成正比。臭氧氧化增加了碳黑的表面酸性。红外光谱及Ｘ光电子能谱表明,臭氧氧化在碳黑表面引进了羧基基团。氧化后的碳黑进一步加强了硝基丁二烯橡胶的物理性能。     

高性能碳纤维表面特性及其对浸润性能的影响

以4种不同型号的高性能碳纤维T700、UTS50、T800和IM7为研究对象,采用扫描电子显微镜和原子力显微镜对碳纤维直径、表面形貌和粗糙度进行表征,通过表面/界面张力仪对纤维表面能和树脂体系的表面张力进行分析,利用旋转流变仪对树脂体系的粘度进行测试。最后对碳纤维与不同温度和不同丙酮质量分数的618环氧树脂浸润性能进行测试,以分析纤维表面性能、温度和溶剂质量分数对碳纤维浸润性能的影响。结果表明,升高温度或提高溶剂质量分数有利于降低树脂体系的表面张力和粘度,从而有效改善碳纤维的浸润性能。纤维直径、表面粗糙度和表面能对碳纤维的浸润性能均有一定影响,其中纤维直径是影响浸润速率的主导因素,表面能和表面粗糙度对浸润质量的影响更加显著。     

短纤维层间增强碳纤维复合材料层板的力学研究

以斜纹3k T300碳纤维布、环氧树脂和0.3~0.5 mm短切碳纤维为主要实验原料,使用短切纤维铺放装置将短切碳纤维定量铺放在碳纤维布表面,并铺层得到5块层间短切纤维增强的预制体,每块预制体含8层碳纤维布且每块预制体层间短切碳纤维铺放面密度分别为5,10,20,30,40 g/m2,并增设一块层数为8层、层间不含短切纤维增强的预制体作为对照组。采用真空辅助树脂灌注成型方式浸渍预制体后高温固化,得到层间含不同面密度短切纤维的碳纤维复合材料层合板,研究了不同面密度短切纤维含量对碳纤维复合材料层合板拉伸、弯曲以及层间剪切强度的影响。研究结果表明,当短切碳纤维铺放面密度为5 g/m2时,复合材料层板的拉伸、弯曲强度最好,在5~40 g/m2范围内,复合材料层板的层间剪切强度随短切碳纤维铺放面密度的增大而增大。     

硝酸改性处理对活性炭性能的影响

研究了硝酸对活性炭改性处理后,活性炭灰分、pH值、表面元素含量以及表面结构的性能,结果表明硝酸对活性炭进行改性处理,能降低活性炭的灰分、pH值和比表面积,增加活性炭表面氧含量。     

Synthesis of Boron Nitride Coating on Carbon Nanotubes

A method to synthesize boron nitride coating on the surface of carbon nanotubes (nanofibers) without damaging the tube walls has been developed. A reaction between boric acid and ammonia was performed at moderate temperatures on the surface of carbon nanotubes to form boron nitride (BN) coatings. The surface structure of the carbon nanotubes significantly influences the morphology of the boron nitride coating. If the surface of the tubes is free of defects, highly crystallized insulating BN nanotubes can encapsulate carbon nanotubes. On the surface of carbon nanotubes with disordered wall structure, a polycrystalline BN sheath was produced.     

Carbon phase-graphite oxide composites based on solid state interactions between the components: Importance of surface chemistry and microstructure

Composites of graphite oxide (GO) with commercial activated carbon and with two carbon blacks of different surface areas were built employing solid state interactions between the two phases. The initial materials and their composites were oxidized in air at 350 °C. The samples obtained were characterized from the view point of their porosity, surface chemistry, texture, and electronic properties. The results showed that when the surface of carbonaceous components is rich in surface functional groups and has a high level of amorphicity of the carbon matrix, it chemically interacts with that of GO reducing the surface oxygen groups. It results in an increase in DC conductivity. The composites with carbon blacks are less susceptible to oxidation than a carbon phase itself owing to meager surface chemistry. On the other hand, in the composite with amorphous carbon, the carbon phase underwent the extensive oxidation by the species released from the decomposition of GO surface groups.     

碳纤维表面处理的新方法

碳纤维表现处理是为了改善表面形态结构和表面化学环境,提高表面能,强化与基体树脂两相界面之间的粘接,从而达到提高复合材料层间剪切强度（ILSS）的目的。