不同作用距离下玻璃纤维增强的氰酸酯基复合材料表面等离子体活化研究

用等离子体处理技术对不同作用距离下的玻璃纤维增强的氰酸酯基复合材料表面进行活化处理,通过对处理前后的材料表面进行接触角、表面能、表面形貌、红外光谱等宏观微观性能的对比分析,获得了不同距离下等离子体表面活化处理的作用规律。结果显示:在同一工作电压下,随着作用距离的增加,材料表面的接触角越来越大,表面能随着作用距离的增加而降低,材料表面浸润性和表面能显著提高;表面形貌显示,等离子体活化处理之后,表面树脂碎片颗粒变小,露出了玻璃纤维,粗糙度增加,并且随着作用距离的减小,粗糙度增加的程度变大;红外光谱显示等离子体活化处理后复合材料表面酯基C—O键断裂,酯基数量降低,而硝基、酮基、羧基、醇羟基的数量相应的增加,表面极性增强,随着作用距离的增加,材料表面增加的硝基、酮基、羧基、醇羟基等官能团的数量也越来越少。     

等离子体活化改善碳纤维复合材料浸润性

为了提高碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的浸润性,采用霍尔离子源等离子体放电对复合材料表面进行活化处理,通过接触角测量、金相微观分析和红外光谱分析法,分别探究不同参数(气压、电流、时间)对等离子体活化CFRP浸润性的影响,同时考察活化后复合材料在不同环境中浸润性随时间的变化。研究结果表明,不同参数下活化所得基体表面的浸润性都显著提高;由红外光谱分析可知C—C数量减少,C—O数量增加,酯基数量减少,酮基、羧基和醇羟基数量相应增加,基体表面极性增强,浸润性显著提高。基体表面活化后存在"老化"现象,常温水中保存可以延缓这种现象。     

等离子体处理碳纤维/树脂复合材料

为了提高碳纤维/树脂复合材料的表面浸润性,采用等离子体直接对复合材料进行表面处理,通过接触角测试、拉伸试验、金相显微分析和红外光谱分析,探究了等离子体处理碳纤维/树脂复合材料的最佳处理工艺、处理前后碳纤维/树脂复合材料的力学性能和表面官能团的变化。结果显示:电流、气压和处理时间均对碳纤维/树脂复合材料表面浸润性有明显影响,当电流为1.0A、气压为1.0Pa、处理时间为10min时,表面浸润性最佳;处理后碳纤维/树脂复合材料的拉伸强度没有减小,反而提高了8%。红外光谱分析显示处理后碳纤维/树脂复合材料表面酯基链发生断裂,酯基数量降低,相应形成更多的酮基、羧基和醇羟基,表面极性增强,浸润性显著提高。研究解决了碳纤维/树脂复合材料表面呈惰性的问题,为其表面功能涂层制备奠定了基础。     

等离子体处理对氰酸酯基复合材料表面性能影响研究

采用等离子体处理技术对不同作用距离下的石英纤维/氰酸酯复合材料表面进行活化处理,考察了等离子体处理工艺参数对复合材料表面接触角的影响,以及等离子体处理前后表面形貌、性能和膜基结合强度的变化规律.研究结果表明:经氮气、氩气等离子体处理后,复合材料表面接触角明显减小,均随作用距离减小呈下降趋势,且氩气的活化效果比氮气的好;...     

纤维增强环氧复合材料的激光和等离子体涂装前处理技术

为了提高涂料在玻纤增强复合材料表面的附着力,以激光和等离子体表面改性技术对纤维增强环氧复合材料进行了涂装前处理,采用三维体式显微镜、接触角测试仪和表面粗糙度仪研究了前处理对复合材料表面形貌、水接触角及表面粗糙度的影响。结果表明:激光处理能明显改变材料表面形貌,增加表面水接触角和表面粗糙度,等离子体处理对材料表面形貌和表面粗糙度的影响较小,接触角与处理次数、处理功率和处理后时间的变化有关。     

等离子体处理乙丙交酯共聚物表面固定胶原的研究

选择等离子体对乙丙交酯共聚物(PLGA)表面进行活化处理来接枝胶原.通过测定等离子体处理后PLGA材料表面水接触角确定最佳处理功率为60W,时间5min.XPS分析确定胶原表面的羧基与PLGA表面等离子体激活的羟基发生了反应生成酯基,而使胶原接枝到PLGA表面.选用小鼠胚胎内皮成纤维细胞(3T3)在PLGA材料表面培养...     

低温氮、氧等离子体处理碳纤维/树脂复合材料

采用霍尔源辉光放电产生氧等离子体和氮等离子体,对成型碳纤维/树脂复合材料进行表面处理,通过浸润性分析、红外光谱分析和扫描电镜分析,探究氮、氧等离子体对碳纤维/树脂复合材料的影响,同时考察处理前后碳纤维/树脂复合材料表面基团和形貌的变化。结果显示氮、氧等离子体处理后碳纤维/树脂复合材料与去离子水的接触角随气压和电流的增大均先迅速降低再缓慢增加,在电流为1.0 A,气压为1.0 Pa时,处理结果较佳,氧等离子体处理后碳纤维/树脂复合材料在去离子水中活化时效性稍强于氮等离子体;氮、氧等离子体处理后碳纤维/树脂复合材料表面刻蚀现象明显,粗糙度提高,纤维树脂间粘连程度增加,红外分析表明甲基、酯基被打断,分别引入CH2-O-CH2和C=N、C≡N等极性基团,上述结果表明:氮、氧等离子体处理是提高成型碳纤维/树脂复合材料表面性能的有效方法。     

米级范围内不同距离的等离子体活化对玻璃纤维/氰酸酯基复合材料表面沉积Al涂层性能研究

采用阳极层离子源对米级范围内不同距离下的玻璃纤维增强的氰酸酯基复合材料进行表面活化处理后,采用真空磁过滤阴极弧技术在相应位置的复合材料表面沉积Al涂层.通过分析等离子体活化前后的表面能和表面极性的变化,以及沉积的Al涂层的表面微观形貌和膜基结合强度等,评估了等离子体活化技术对米级范围内不同距离的复合材料沉积Al涂层性能...     

PMMA/HA-GF复合材料在模拟体液中表面类骨磷灰石的形成

主要讨论了在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/无机玻璃纤维(GF)复合材料表面涂覆羟基磷灰石(HA)并经过处理后,在模拟体液中材料表面的接触角、类骨磷灰石的形成及表面微结构和形貌的变化.实验结果表明:增加PMMA/HA-FG复合材料表面的粗糙,可降低材料表面的接触角,使材料具有良好的润湿性;将材料在模拟体液中浸泡15d后,材料表面易形成团簇的、不连续的球状类骨磷灰石沉积物,主要成分为能与人体组织有良好结合的碳酸羟基磷灰石.     

HEMA远程等离子体聚合改性聚丙烯表面的结构及亲水性能

采用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的远程等离子体聚合方法对聚丙烯(PP)表面进行改性,以聚合量、浸水失重、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和水接触角等测试手段,研究了远程距离对改性表面的化学结构、形态结构及亲水性的影响。结果表明,随着远程距离的增加,由于等离子体中高能粒子的轰击、刻蚀作用减轻,HEMA逐渐从气相聚合过渡到表面聚合过程,改性表面的聚合量、酯基及羟基等基团含量、线性结构聚合物含量和表面亲水性能等随之提高,远程位置28.8cm样品表面保留的HEMA单体的羟基结构最多,接触角下降至18.6°。     

单双极性辉光等离子体处理有机高分子材料

为提高有机高分子材料的表面活性,分别采用单极性脉冲、双极性脉冲两种等离子体放电模式对三种不同有机高分子材料表面进行活化处理,通过红外光谱和接触角测量,探究两种不同放电模式对不同材料等离子体活化浸润性的影响,同时考察活化后不同材料浸润性随时间的变化趋势。研究结果表明,两种不同放电模式下活化所得表面的浸润性都得到显著提高,双极性脉冲放电模式活化效果优于单极性脉冲放电模式;由红外光谱分析可知,环氧树脂材料经等离子体活化后出现了分子间氢键O-H、醚键C-O-C;氰酸酯经等离子体活化后出现了氢键C-H、羧基-COOH;聚四氟乙烯经等离子体活化后出现了C-C、C-F、C-F_2、C-F_3、C-O等极性键;随保存时间的增加,接触角均呈增大趋势,表面亲水性能下降。     

HDPE薄膜低温等离子体改性与粘接性能研究

利用氧气低温等离子体,在真空度为20 Pa,处理功率为30 W的条件下,对高密度聚乙烯(HDPE)薄膜进行了表面改性。研究结果表明:在20~200 s的处理时间内,单位面积的失重率随处理时间的增加线性增大,表面粗糙度也随着增加;处理后薄膜表面的接触角显著减小;接触角越小,剥离强度就越大;处理后能在薄膜表面形成羟基、羰基和羧基等各种极性基团。     

等离子体时效性对芳纶表面及复合材料界面性能的影响

利用氧气等离子体处理芳纶纤维表面,采用溶液预浸渍工艺制备芳纶纤维增强含氮杂萘聚醚砜酮(PPESK)树脂基复合材料。利用X射线光电子能谱、原子力显微镜和短梁剪切等分析测试手段研究了等离子体时效性对芳纶纤维表面元素组成、表面形貌、表面粗糙度及纤维复合材料层间剪切强度(ILSS)的影响。结果表明,随着等离子体处理的纤维在空气中放置时间的延长,表面化学组成变化较大,表面形貌和表面粗糙度变化不大。经等离子体处理的纤维在空气中放置较短时间内,其复合材料界面性能基本保持,继续延长放置时间到10d,ILSS值由52.0 MPa下降到43.9 MPa,下降了15.5%。     

纳秒激光调控CFRP复合材料表面润湿性及其对胶接性能的影响

采用纳秒激光对碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料进行表面预处理,调控其表面成分、粗糙度和表面润湿性,然后采用SEM、接触角测量仪、光学轮廓仪、XPS等表征CFRP复合材料的表面微观形貌、接触角、粗糙度和化学成分,并通过拉伸剪切实验评价和分析激光表面处理对CFRP复合材料胶接强度的影响规律和机制。结果表明:优化激光表面处理参数,可以去除CFRP复合材料表面的环氧树脂胶,调控其表面成分、粗糙度和表面润湿性;与未处理的CFRP复合材料相比,激光表面处理后的CFRP复合材料表面化学成分改变,表面粗糙度有所增加,润湿性提高,胶接强度也增大;与未处理CFRP复合材料相比,激光离焦量分别为5 mm、10 mm和15 mm时,处理后的CFRP复合材料胶接强度分别提高了129.41%、112.13%和105.88%;激光表面处理CFRP复合材料的表面润湿性和表面粗糙度均高于机械处理CFRP复合材料,但激光处理导致的热损伤对胶接强度提高有负面影响。      

环境湿度对等离子体处理聚乙烯木塑复合材料表面时效性的影响

利用接触角、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和胶接强度等分析方法研究了湿度对等离子体处理聚乙烯木塑复合材料表面时效性的影响。结果表明,不同的湿度对表面处理的时效性影响不同。随时间的延长,23%湿度下放置的试样,表面C元素含量逐渐增加,O元素含量逐渐降低,含氧极性基团逐渐减少,材料表面粗糙度变化不大,粘接强度下降;而84%湿度下放置的试样,表面C元素含量先增加而后降低,O元素含量先降低而后增加,含氧极性基团先减少而后增多,材料表面出现微裂纹,粘接强度先降低而后增大。湿度较大的放置环境对等离子体处理材料表面的时效性影响更大。     

低温等离子体处理对纤维毡润湿性能的影响

通过低温等离子体技术对纤维毡进行表面改性,提高其表面润湿性。对未经过任何处理的熔喷聚乙烯纤维毡进行低温等离子体处理,通过接触角测量仪、红外光谱仪和扫描电镜对经过空气等离子体及丙烯酸气相等离子体处理的纤维毡进行表面接触角、官能团以及纤维表面形貌等特征进行表征。结果显示,随着放电时间和放电功率的增加,纤维毡表面亲水性得到了不断提升,改性后的纤维表面接枝了羟基(—OH)、醛基(—CHO)及羰基(C=O)等亲水性官能团,且表面形貌发生了一定的变化,表面微观粗糙度有所增大。这些一系列变化最终使纤维毡表面润湿性得到了有效改善。     

碳纤维/乙烯基酯树脂拉挤复合材料界面性能研究

对PAN基碳纤维在线热氧化表面处理,分析了处理前后碳纤维的表面形貌,通过拉挤成型工艺制备出碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料。对拉挤复合材料的微观结构观察以及力学性能测试表明:碳纤维经表面处理后表面粗糙度增加,与乙烯基酯树脂的界面粘结性明显改善,复合材料的力学性能尤其是层间剪切强度得到显著提高。对不同界面性能的碳纤维复合材料进行动态热机械分析(DMTA),认为界面性能的改善可降低损耗模量,提高复合材料的耐疲劳性能。     

空气介质阻挡放电对聚乙烯表面吸湿性的改性研究

为了研究空气介质阻挡放电(DBD)对聚乙烯表面吸湿性的影响及其机理,在本文中利用空气DBD对PE表面进行改性研究.利用测量水接触角测试仪测量样品的水接触角,应用红外光谱(FTIR-ATR)、X射线光电子谱(XPS)对样品进行表面表征,应用扫描电镜(SEM)观测在处理前、处理后及处理中加吹风系统的聚乙烯样品表面上利用磁控溅射方法制备的铜膜.实验结果表明:水接触角随处理时间的增加而减小;FTIR-ATR,XPS结果表明处理过样品表面上引进了醛基、羧基等含氧基团亲水基团.SEM结果表明:经过处理的样品表面粗糙度增加,表面吸湿性改善;处理过程中加入吹风系统对聚乙烯表面粗糙度影响较大,对改善表面吸湿性有较大作用.     

复合涂层对玻璃纤维增强尼龙6复合材料界面性能的影响

为了获得界面性能优异的玻璃纤维增强尼龙6复合材料，利用含有聚多巴胺(PDA)和六方氮化硼(h-BN)的复合涂层对玻璃纤维进行表面改性处理，制备出玻璃纤维增强尼龙6复合材料(GF/PA6)。采用XRD、XPS、SEM、接触角测量仪对玻璃纤维晶型结构、化学结构、表面形貌和粗糙度进行表征。同时考察了h-BN的不同添加量对复合材料力学性能、热稳定性能、动态热机械性能和结晶性能的影响。结果表明：经过改性处理的玻璃纤维表面被均匀的复合涂层所覆盖，显著增加了玻璃纤维的表面粗糙度、表面活性和化学键能，大大提高了玻璃纤维与尼龙6树脂基体之间的界面啮合作用，且复合涂层的加入能够诱导PA6晶型由γ晶型转变为α晶型，h-BN含量为0.75%时的复合材料力学性能达到最高，拉伸强度达到129.8 MPa，相比改性前提高了79.2%，弯曲强度达到194.8 MPa，相比改性前提高了32.2%。储能模量达到1 742 MPa，相比改性前提高了69.9%。     

电感耦合等离子体对HDPE粉体的表面处理

用搅拌式电感耦合等离子体反应器对高密度聚乙烯（HDPE）粉体进行表面处理,采用水接触角、红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）对等离子体处理前后HDPE粉体的水接触角、表面成分的变化进行分析。实验结果表明,随着等离子体处理时间延长和放电功率增加,水接触角减小。在功率100W处理30min后,水接触角从处理前...