碳纤维的表面改性方法研究新进展

由于碳纤维的表面光滑、惰性大、表面能低、缺乏化学活性的官能团,使碳纤维本身具有反应活性低、表面湿润度和粘结性低的性能缺陷,为更好的使其与基体树脂的粘结,对碳纤维进行表面改性是一项极其重要的研究工作。概述了氧化处理、涂覆处理、射线、激光、等离子体处理等方法对碳纤维增强复合材料界面粘结度的改性效果。     

表面改性碳纤维增强MDF水泥及其机理研究

采用了两种方法对碳纤维进行了表面改性处理，并对碳纤维与ＭＤＦ水泥的界面粘结进行了ＳＥＭ、ＩＲ等研究。研究结果表明，通过对碳纤维表面进行了氧化或氧化加偶联处理，均能提高碳纤维对ＭＤＦ水泥的增强效果，而以氧化加偶联处理碳纤维方法为最优。     

超高分子质量聚乙烯纤维织物表面紫外接枝改性的影响因素研究

采用UHMWPEF与碳纤维混杂复合,可有望解决碳纤维复合材料应用过程中的高成本问题.为了提高UHMWPEF与碳纤维混杂复合材料的界面强度,采用紫外辐照接枝方法对UHMWPEF织物表面进行改性,考察了不同接枝条件对织物改性的影响.实验结果表明:接枝方法、接枝单体、引发剂、除氧剂和紫外辐照时间等因素的变化都可明显改变UHMWPEF织物表面接枝率;UHMWPEF与碳纤维混杂复合材料的层间剪切性能也明显提高.     

碳/碳复合材料致密化影响因素的研究进展

综述了致密化方法、碳纤维表面改性、基体碳前驱体、添加剂及碳纤维编织结构在C/C复合材料制备过程中对C/C复合材料致密化的影响.     

碳纤维增强水泥基复合材料的力学性能研究进展

碳纤维(Carbon Fibers, CFs)作为增强相运用在复合材料中一直是研究热点。综述了CFs的种类、分散方式及其在水泥基复合材料中分散性的评估方法、CFs表面涂层改性的制备工艺及其优缺点。通过改善CFs在水泥基体中的分散性和对CFs表面进行涂层改性处理,可以制备性能良好的碳纤维增强水泥基复合材料（CFRC）。同时,对CFRC力学性能的影响因素进行了系统的探讨及研究,包括水灰质量比、养护龄期、成型工艺、硅粉掺量、外加剂、CFs掺量和长度等。总结出进一步提高CFRC力学性能的关键在于改善CFs在水泥基体中的分散性和相容性,并为今后制备高性能CFRC提供参考。     

碳纤维增强石膏的力学性能及其制备方法

以磷酸溶液作为电解质,通过阳极氧化法对碳纤维表面进行改性,并将改性碳纤维与石膏共混来制备新型的石膏复合材料,研究碳纤维掺量,碳纤维的表面改性及对复合材料性能的影响,利用SEM、XPS等测试手段对改性碳纤维和复合材料进行表征。通过扫描电镜观察氧化后的碳纤维表面结构和碳纤维复合材料的微观形貌可以看出改性后的碳纤维表面变得粗糙,增大比表面积,有利于碳纤维与石膏复合。同时通过XPS可以得出碳纤维表面的含氧基团增多,改变了碳纤维的亲水性,有利于碳纤维在石膏中均匀分散。并通过抗压抗折测试研究碳纤维石膏复合材料的力学性能。     

丙烯酸在碳纤维表面的电聚合改性

为了提高碳纤维与树脂基体之间的粘结性能,采用循环伏安法,以丙烯酸为聚合单体对碳纤维进行了电聚合改性.利用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜研究了改性前后碳纤维表面的结构变化,并利用电脑伺服控制材料试验机对复合材料进行了力学性能测试.结果表明:当丙烯酸浓度为0.3 mol/L、循环次数为10次时,碳纤维的改性效果最佳;改性后的碳纤维在红外光谱的2 680 cm-1附近出现了—OH特征吸收峰;复合材料的层间剪切强度由10.50 MPa增加到了23.44 MPa,提高了123.21%;改性后碳纤维表面出现了圆片状丙烯酸聚合物层,且可与环氧树脂基体紧密结合.     

表面改性技术对纤维混凝土阻尼性能影响的试验研究

纤维的掺量、表面改性和干湿条件对混凝土材料的阻尼性能有明显的影响.首先利用自主开发的三点弯曲梁式大尺寸材料阻尼测试装置在频率(0.5～2.0 Hz)条件下测定了不同纤维掺量、不同湿度条件和不同表面改性技术(硫、硝酸氧化和硅烷联偶剂硅烷化)对混凝土材料阻尼性能的影响.试验结果表明:聚丙烯腈纤维混凝土的损耗因子和损耗模量随着纤维掺量的增加而提高,但基于成本和搅拌工艺的考虑,可以认为聚丙烯腈纤维掺量 0.72~0.96 Kg/m3比较合适;全湿状态下混凝土的耗能能力要大于全干状态下的混凝土的耗能能力;表面改性技术可以进一步有效的提高硅粉和碳纤维混凝土的损耗因子和损耗模量,掺表面改性后硅粉的混凝土的耗能能力比掺未改性硅粉混凝土的耗能能力提高30%～65%,掺表面改性后碳纤维的混凝土的耗能能力比掺未改性碳纤维混凝土的耗能能力提高50%～65%.通过综合比较认为硅烷化是比较好的表面改性方法,并且对表面改性纤维混凝土的阻尼增强机理进行了初步探讨.     

碳纤维性能及表面改性方法研究

介绍了碳纤维的性能与应用,以及氧化法、涂层法、高能辐射法三种碳纤维的改性方法研究情况,三种改性方法均能在一定程度上弥补碳纤维的不足,提高其复合材料的综合性能。     

复合型表面活性剂对氢氧化镁改性的效果

以菱镁矿及尿素为原料制得氢氧化镁晶须,用硅烷偶联剂和钛酸酯的复合型表面活性剂对其进行表面改性,最后得到黏度好,分散性高的Mg(OH)2阻燃剂.通过钛酸酯和硅烷偶联剂对氢氧化镁进行表面改性的实验,阐述了钛酸酯和硅烷偶联剂的复合型表面活性剂与其单一成分对氢氧化镁晶须的表面改性效果.并进行活性指数、比表面积、抑烟效果等测定.结果表明:复合型表面活性剂改性后的活性指数、比表面积、抑烟效果都高于单一成分改性的程度.     

复合改性剂对碳酸钙表面处理的研究

用硬脂酯、二（磷酸二辛酯）钛酸乙二酯和聚乙二醇对碳酸钙进行复合改性处理，探讨表面改性机理和讨论不同组成配比改性剂对改性后碳酸钙的活化度、吸油值、pH值和粘度等指标的影响，并探讨改性后碳酸钙的热稳定性，结果是，带有长链烷基的表面活性剂对碳酸钙的改性效果最佳，采用复合改性剂的改性效果优于采用单一改性剂。     

碳纤维上电聚合噻吩对复合材料性能的影响

为了改善碳纤维与树脂基体之间的界面性能,以噻吩为单体,采用循环伏安法对碳纤维进行电化学聚合改性.利用扫描电子显微镜研究了电化学聚合改性前后碳纤维的表面结构变化,采用电脑伺服控制材料试验机测试了碳纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能.结果表明,当噻吩浓度为0.4 mol/L时,峰值电流增加幅度最大,电聚合效果最佳.当循环次数达到60次时,碳纤维表面电化学聚合反应完全,碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度可由13.46 MPa增加到23.79 MPa,提高约76.75%.电化学聚合后大量片层状聚噻吩聚合物在碳纤维表面聚集,碳纤维与环氧树脂基体紧密结合,界面性能明显提高.     

表面处理碳纤维增强羟基磷灰石复合材料研究

对碳纤维进行表面氧化处理和对氨基苯甲酸表面处理,以这种表面改性碳纤维与羟基磷灰石陶瓷复合,制备表面改性碳纤维增强羟基磷灰石复合材料,研究各种碳纤维的含量对复合材料的抗弯强度、断裂韧度的影响。结果表明,表面氧化改性碳纤维可以显著提高材料的性能,其断裂韧度可达基体断裂韧度的2倍,抗弯强度可达基体抗弯强度的2．48倍。尤其是对氨基苯甲酸表面处理的碳纤维的效果更好,其断裂韧度可达基体断裂韧度的2．25倍,抗弯强度可达基体抗弯强度的3倍。     

超微粉体的表面改性技术进展

针对目前超微粉体的制备相应用中存在的关键问题，综述了超微粉体的表面改性技术(表面包覆改性法、微胶囊法、微乳化等方法)和超微粉体表面改性效果及评价方法.     

芳纶纤维的改性研究新进展

综述了近5年芳纶纤维表面改性的研究进展,包括:表面接枝、表面刻蚀、共聚改性、氟气改性、络合改性、生物酶接枝改性等化学改性方法;表面涂层、等离子表面改性、γ射线辐射改性、超声浸渍、深冷处理、热处理、紫外线辐射改性、物理机械法改性等物理改性方法;超临界CO2与接枝改性协同,络合改性与表面涂层协同,表面涂层、水解与取代反应协同,低温等离子法与偶联剂协同,超临界CO2改性与热处理协同,水解与表面涂层协同,偶联剂与表面涂层协同,刻蚀与偶联剂协同等不同物理或化学改性方法结合的协同改性方法,并展望了芳纶纤维改性技术的发展前景.     

聚偏氟乙烯膜亲水改性的研究进展

从膜基体亲水改性和膜表面亲水改性两个角度出发,综述了目前对疏水性聚偏氟乙烯膜的亲水化改性方法。介绍了共混改性、共聚改性、表面化学改性和表面辐照接枝等方法的机理、优缺点和近年的研究进展,指出共混改性中无机纳米粒子共混能够提高膜的亲水性和强度,具有良好的发展前景。     

M—40／酚醛环氧复合材料界面改性的研究

应用阳极氧化法对Ｍ－４０高模量碳纤维进行表面改性，在酚醛环氧树脂中加入ＱＹ８９１－Ｉ型双马来酰亚胺树脂进行基体改性。测定了几种不同体系的Ｍ－４０／酚醛环氧 合材料在室温和高温的层间剪切强度和抗冲击强度，并用ＳＥＭ观察分析了剪切和冲击断口形貌。结果表明，纤维和基体同时改性的复合材料不仅具有较高的界面强度，而且具有较好的冲击韧性。     

玻璃纤维界面改性及其复合材料力学性能的研究进展

由于优异的力学性能,玻璃纤维增强树脂基复合材被广泛的研究应用。但玻璃纤维属于无机非金属材料,其表面光滑,化学性惰而限制了其应用。通过对玻璃纤维表面的改性,提高其表面化学活性和粗糙度,改善与树脂基体的界面结合。综述了各类玻璃纤维表面改性方法对复合材料力学性能作用,如物理沉积改性、化学接枝改性、表面纳米结构构建等,并且对其相应的一些研究和应用前景进行了展望。     

激光表面改性的进展与前景

作为材料表面强化的一项新技术,激光表面改性(Laser SurfaceModification)是当前最引人注目的领域之一。本文综述了激光表面改性的历史和国内外的研究现状,对各种激光表面改性方法的特点及应用状况进行了详细的评述,指出了激光表面改性的广阔应用前景·     

芳纶纤维表面改性技术研究现状与进展

芳纶纤维性能优异,但是其应用于复合材料必须进行表面改性。论述了芳纶纤维的改性方法,包括物理改性、化学改性及其他改性方法,并预测芳纶纤维表面改性的发展方向。