碳纤维的表面处理

本文简述近年来国内外主要碳纤维表面处理方法,如高温热处理、化学腐蚀法、气相沉积、电解及等离子法,并比较各种处理方法的优点及适用领域。     

碳纤维的表面处理研究：碳纤维的表面自由能及其退化浅析

本文用单液体测定了经过不同表面处理的碳纤维的I_S、I_S~P、I_S~d值.I_S~P值经过表面氧化处理后增加.而经过400℃热处理后减少.利用ESCA的测试数据,分析了表面能与表面氧含量之间的关系;本文还测定了碳纤维的临界表面能I_c,并与I_S进行了比较;最后对碳纤维表面性能的退化问题作了浅析.     

碳纤维表面处理

介绍了碳纤维表面气相氧化、液相氧化、阳极氧化、化学涂层、电聚合涂层和冷等离子体等6种处理方法。用冷等离子体方法处理碳纤维表面可提高复合材料层间剪切强度、模量、耐湿热性能及材料的韧性,是目前最有发展前途的处理方法之一。     

碳纤维表面电化学处理的初步研究

采用NaOH溶液作为电解质,对碳纤维表面进行电化学阳极氧化处理。用化学分析法分析了碳纤维表面含氧官能团浓度的变化,借助于扫描电镜对碳纤维表面形态及SCFRER复合材料的剪切断口形貌进行了考察。     

碳纤维表面处理技术的研究进展

介绍了碳纤维的特点以及碳纤维表面质量对纤维与树脂基体的粘结性和碳纤维增强复合材料的使用性能的影响。综述了目前碳纤维表面处理技术中常用方法的原理及进展,详细论述了复合处理技术。在分析比较各种处理技术的同时,认为复合处理技术将会成为今后碳纤维表面处理技术的主要研究方向。     

碳纤维的表面处理及其性能评价

用创新的O_3表面处理方法对碳纤维(CF)进行表面处理,并通过正交试验评选出合理的工艺参数。Weibull统计分析表明,处理后CF强度有所提高,且强度分散性也减小;表面能增加14％～16％;与环氧树脂溶液的接触角降低约22％;表面官能团含量增加,尤以COOH的增加显著。     

碳纤维表面处理

本文主要综述了碳纤维表面性质及表面处理方法,通过表面处理能够达到提高碳纤维复合材料层间剪切强度的目的。     

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。     

碳纤维表面处理对碳纤维/NR复合材料性能的影响

试验研究碳纤维表面处理对碳纤维/NR复合材料性能的影响。结果表明,碳纤维经表面处理后表面沟槽加宽、加深,粗糙度增大,可改善其与橡胶基体的粘合性。与未处理碳纤维/NR复合材料相比,浓硝酸表面处理3h的碳纤维/NR复合材料的拉伸强度提高46%,耐磨性提高5%;300℃×20min高温氧化表面处理碳纤维/NR复合材料的拉伸强度和耐磨性均提高38%;浓硝酸处理1h后再加1.3份钛酸酯偶联剂的碳纤维/NR复合材料拉伸强度提高25%;碳纤维经浓硝酸处理1h后再进行表面浸胶,复合材料的耐磨性提高34%。     

XPS在炭纤维表面研究中的应用

XPS是研究炭纤维表面元素组成及官能团种类的有力工具,对炭纤维表面进行不同深度的分析,能够深入了解炭纤维表面的氧化过程和氧化机制。化学改性方法的使用一定程度上弥补了XPS在定量方面的不足。通过与SIMS相结合,可以更有效地研究炭纤维表面元素与官能团的组成,以及炭纤维与树脂基体间的反应。     

炭纤维表面处理综述

综述了炭纤维的表面结构与性能,介绍了两种通用的炭纤维表面处理方法：电化学氧化法和等离子氧化法;同时也总结了炭纤维表面处理对提高炭纤维／树脂复合材料界面的粘接机理。     

INFLUENCE OF SURFACE TREATMENT ON THE STRENGTH OF SHORT CARBON FIBER REINFORCED CARBON COMPOSITE

为了增强炭纤维的表面活性,提高炭纤维与基体炭的结合强度,用浓硝酸对炭纤维进行了表面氧化处理。考察了处理时间和处理温度对短炭纤维增强炭基复合材料（SCFRC）力学性能的影响;用扫描电子显微镜（SEM）对SCFRC的弯曲断面进行了观察。结果表明对炭纤维进行表面处理可以提高其与基体炭的结合强度,炭纤维与基体炭的结合强度以及SCFRC的抗弯强度均随着炭纤维氧化处理时间的增加和处理温度的升高而增大。     

炭纤维表面处理对短炭纤维增强炭基复合材料强度的影响

为了增强炭纤维的表面活性,提高炭纤维与基体炭的结合强度,用浓硝酸对炭纤维进行了表面氧化处理。考察了处理时间和处理温度对短炭纤维增强炭基复合材料（ＳＣＦＲＣ）力学性能的影响;用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对ＳＣＦＲＣ的弯曲断面进行了观察。结果表明：对炭纤维进行表面处理可以提高其与基体炭的结合强度,炭纤维与基体炭的结合强度以及ＳＣＦＲＣ的抗弯强度均随着炭纤维氧化处理时间的增加和处理温度的升高而增大     

PAN基碳纤维的表面改性研究

研究以ＮａＯＨ为电解质溶液，采用阳极氧化法对国产中强低模ＰＡＮ基碳纤维进行表面处理时，阳极氧化电流强度，时间和溶液浓度等因素对碳纤维力学性能的影响，并对力学笥能变化的原因进行了初步探讨。结果表明，控制适宜的阳极氧化条件可以提高碳纤维的拉伸强度。     

炭纤维表面处理对CF／PMR—15复合材料力学性能的影响

研究了炭纤维表面不同处理方法对复合材料力学性能的影响,采用等离子体和等离子体接枝技术对炭纤维表面进行处理后,CF／PMR－15复合材料的界面剪切强度与层间剪切强度均有所提高,随着界面状态的改善,界面剪切强度提高的幅度比层间剪切强度提高的大,本文为指导炭纤维的表面处理,评价处理效果,进一步预报复合材料的宏观性能打下了基础。     

臭氧处理对碳纤维表面及其复合材料性能的影响

利用X射线光电子能谱(XPS)研究了碳纤维经臭氧(O3)氧化处理后表面元素组成及表面官能团的变化，结果发现，O3表面处理主要增加了碳纤维表面上的羟基或醚基官能团；研究了表面O3氧化处理对复合材料力学性能的影响，结果表明，碳纤维经O3氧化处理后明显改善了碳纤维与环氧树脂间的界面粘结，其复合材料的层间剪切强度明显提高。     

炭黑表面性能的表征

通过粒径及其分布的测定、形貌观测、表面和的ＩＲ、ＸＰＳ和定量分析及对炭黑粒子在不同环境下表面ε电位的测定,全面介绍了炭黑的表征方法,并以８３４＃炭黑为例对之进行了详细的表征。     

粘胶基碳纤维连续式电化学氧化表面处理（1）：碳纤维表面的物理 …

本文报道了用连续式电化学氧化表面处理粘胶基碳纤维表面,并测定了处理后碳纤维的单丝强度,表面浸润性,表面活性官能团含量及表面形貌等表面物理化学性能。结果表明：粘胶基碳纤维经电化学氧化表面处理可以有效地在表面主生活性官能团和提高表面粗糙度,从而有效地提高表面润湿性,但经处理后单丝强度较易下降,因此需精确控制处理的条件。     

碳纤维经氧等离子/KH550处理后的表面形态和结构

碳纤维(CF)表面经氧等离子、KH550和 LiAlH_4处理后,其物理和化学性能得以改善.由于提高了 CF 和树脂间的联结,使 CF 复合材料的层间剪切强度提高50%以上,在湿热下的强度保留率达94%以上.使用纤维接触角测定仪,SEM 和 XPS 等对 CF 表面的浸润性、形态和化学组成进行了研究.实验指出:CF 经等离子和 KH550处理后,其临界表面能有了提高;CF 本身仅受氧离子刻蚀,故其拉伸强度的损失小于其他处理方法.