低温等离子体在CF／树脂基复合材料中的应用

介绍低温等离子体对碳纤维(CF)的表面改性及作用机理,综述低温等离子体处理对CF及其树脂基复合材料的化学和力学性能的影响,探讨了低温等离子体技术在碳纤维复合材料应用中存在的问题和研究方向。     

碳纤维的等离子体表面处理技术研究进展

碳纤维表面所固有的疏水性和化学惰性制约了碳纤维复合材料的界面性能。等离子体表面处理技术通过刻蚀、清洁以及引入表面活性基团等作用,较好地解决了碳纤维表面与树脂基体的界面结合,提高了碳纤维复合材料的性能。主要综述了低温等离子体表面处理技术对碳纤维表面物理化学结构以及复合材料力学性能的影响方面的最新研究进展,并对其发展趋势进行了展望。     

碳纤维表面处理对树脂基复合材料力学性能影响研究进展

综述了近期国内在树脂基复合材料用碳纤维表面处理方面的研究进展。其中碳纤维表面处理方法主要包括氧化处理、表面涂层处理、等离子体处理以及超临界流体处理等,对采用这些处理方法后碳纤维增强树脂基复合材料的相关力学性能变化情况进行了总结归纳。     

碳纤维表面处理技术研究进展

介绍了在碳纤维增强树脂基复合材料中常用的碳纤维表面处理技术,以及不同处理方式对碳纤维力学性能及其增强的聚合物复合材料力学性能的影响。比较了各种表面处理技术的优缺点,并分析了碳纤维表面处理技术的发展趋势。目前,碳纤维的表面处理技术主要有电化学氧化法、偶联剂涂层处理、气相氧化法、液相氧化法和等离子体处理,其中,气相氧化法是目前比较常用的方法,电化学氧化法是目前唯一能够在碳纤维制备时可在线连续运行的技术,且经电化学氧化处理过的碳纤维增强树脂基复合材料的整体性能均得到提高。采用碳纳米管和石墨烯等碳纳米材料对碳纤维进行表面处理已成为新的研究热点,碳纤维表面处理的低成本化、绿色化和连续生产化将是今后的重点研究方向。     

等离子体改性技术在碳纤维/PEK-C复合材料中的应用研究

利用低温氧等离子体处理技术对碳纤维进行表面改性,采用X射线光电子能谱、原子力显微镜等手段对碳纤维的表面性质进行表征,考察了等离子体功率和处理时间对碳纤维/PEK-C树脂基复合材料的界面黏结性能和力学性能的影响。结果表明,等离子体处理能够增加碳纤维表面的活性含氧基团含量和粗糙度,复合材料的界面黏结性能得到明显改善。在应力作用下,复合材料的破坏模式由未处理的界面脱黏破坏转变为等离子体处理后树脂基体的破坏。碳纤维在200 W的等离子体功率下处理12.5 min时,复合材料的层间剪切强度(ILSS)和弯曲强度分别达到最大值94.12MPa和1316.76 MPa。     

苯并噁嗪树脂基复合材料的制备及性能表征

本文采用氧等离子体对碳纤维表面进行活化,后用偶联剂接枝的方法对碳纤维表面进行处理。按照GB3357-82和GB3356-82,对复合材料层间剪切强度和弯曲强度进行测试并研究等离子体处理及偶联剂接枝对碳纤维/苯并噁嗪(Polybenzoxazine,PBOZ)复合材料界面粘接性的影响。通过XPS,SEM对碳纤维表面及复合材料断裂面形貌进行测试,分析界面粘接机制。研究表明,氧等离子体处理使碳纤维表面粗糙度和活性含氧基团含量增加,增加了纤维与树脂之间的粘接性;氧等离子体处理后再进行偶联剂接枝,碳纤维表面的含氧官能团增加,浸润性得到改善,提高了碳纤维/PBOZ复合材料界面粘接性能。     

东邦Tenax公司开发出节能、高生产率的碳化过程和表面处理技术

正帝人集团碳纤维及其复合材料业务的核心公司——东邦Tenax有限公司于2016年1月18日宣布,已开发出创新的微波碳化和等离子体表面处理技术,用来支持在汽车、高速铁路和飞机中增加生产和使用碳纤维增强材料。东邦Tenax公司现在正致力于使这项技术在不久的未来进行大规模生产应用,碳纤维增强材料预计将     

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。     

碳纤维增强复合材料切削过程数值模拟研究进展

碳纤维增强复合材料由于具有优良的综合性能,被广泛应用于航空航天等领域。近年来,数值模拟技术在研究碳纤维增强复合材料切削加工过程、工艺参数优化、材料去除机理等方面发挥了重要作用。通过分析和讨论国内外碳纤维增强复合材料在切削力、材料表面完整性、损伤机制方面的研究及应用,综述了碳纤维增强复合材料切削过程数值模拟技术的研究进展,并对其发展方向进行了初步展望。     

碳纤维增强聚合物界面相的研究进展

碳纤维增强聚合物具有重量轻、强度高、模量高、耐高温等优良性能,在国防、航空航天和高端民用产品领域具有广泛的应用前景。本文主要综述了碳纤维增强树脂基复合材料的表面特性,包含碳纤维的表面形貌和粗糙度、碳纤维表面的化学成分等,叙述了碳纤维增强复合材料界面结合强度的表征方法,介绍了碳纤维的表面改性方法,包含氧化处理、等离子体处理及化学气相沉积法等。     

聚酰胺/碳纤维复合材料中纤维表面改性研究进展

概述了聚酰胺/碳纤维复合材料中纤维表面改性技术研究进展,重点介绍了氧化处理法、上浆剂法和多尺度改性.氧化处理法有气相法、液相法、电化学法和等离子体法等;多尺度改性是在碳纤维表面引入纳米颗粒.梳理了主要改性技术的特点和问题,展望了聚酰胺/碳纤维复合材料中纤维表面改性技术未来发展趋势.     

镀银碳纤维的制备及应用研究进展

碳纤维是一种优良的功能材料和结构材料,集多种优良性能于一身。由于碳纤维表面光滑且在制备过程中形成一层有机层,对其表面镀覆金属前需先进行表面处理,以增加粗糙度和表面积,提高镀层质量。本文从碳纤维的表面处理、镀银碳纤维的制备和在水泥等复合材料中的应用三个方面阐述镀银碳纤维的国内外研究进展。     

塑料市场

表面改性提升碳纤维界面性能中科院宁波材料技术与工程研究所复合材料研究团队日前在碳纤维表面改性方面取得进展。研究人员将氧化石墨烯引入环氧基上浆乳液中,采用浸渍法对碳纤维进行表面改性,可以有效调控碳纤维复合材料的界面微观结构,进而显著改善碳纤维复合材料的界面性能。这一成果为制备高性能碳纤维复合材料提供了一种新的方法和思路。研究结果表明,氧化石墨烯均匀分散在碳纤维表界面层中,改性碳纤维复合材料的界面剪切强度比未上浆和未改性的材料,分别提高了70.9%和36.3%,     

短切碳纤维增强尼龙66复合材料研究进展

碳纤维的表面处理和尼龙的改性以及各种碳纤维/尼龙基复合材料的制备是当前研究热点之一。与纯尼龙相比,碳纤维的加入使材料表现出更优异的力学和摩擦学性能,拓展了尼龙高技术领域的应用空间。概述了碳纤维/尼龙66复合材料的制备方法、结构及性能方面研究进展,并提出了相关研究方向,为今后提高碳纤维增强尼龙66基复合材料力学性能和摩擦学性能研究提供参考。     

低温等离子体技术在非织造材料表面改性中的应用

介绍了低温等离子体技术的基本原理,及其应用于非织造材料表面改性的方法;详述了低温等离子体技术在非织造材料表面改性中的应用现状及发展趋势。低温等离子体技术应用于非织造材料表面改性主要分为等离子体表面处理改性、等离子体沉积聚合、等离子体接枝聚合3种方法;采用低温等离子体技术可以显著改善非织造材料表面的润湿性、染色性、粘结性和血液过滤性能等;低温等离子体技术在非织造材料领域具有广阔的发展前景,今后应加大对低温等离子体改性机理及其处理效果的时效性等方面的研究,促进其产业化发展。     

等离子体表面处理对木塑复合材料涂饰性能的影响

为改善聚丙烯基木塑复合材料表面与涂料之间的附着效果,利用等离子体处理技术,对其表面进行处理。采用接触角测试、傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)以及X射线光电子能谱分析(XPS)对处理前后复合材料表面的性能变化进行了分析,同时采用自动附着力测试仪对等离子体处理后复合材料表面与丙烯酸聚氨酯水性漆的附着效果进行了测试。研究结果表明,经等离子体处理后,聚丙烯基木塑复合材料的表面接触角减小,表面润湿性得到改善,表面有-OH、-C=O和-O-C=O等新官能团生成;XPS分析表明,经等离子体处理后,材料表面氧含量增加。漆膜附着力测试表明,等离子体处理后材料表面与丙烯酸聚氨酯水性漆的漆膜附着力有显著提高。     

氮气射流等离子体处理时间对PE-WPC表面性质的影响

为解决聚乙烯木塑复合材料制品之间的连接问题,采用氮气射流等离子体放电技术对复合材料表面进行处理,以改善其胶接性能。利用胶接强度测试、接触角测试以及表面红外分析和X-射线光电子能谱分析等手段对材料表面特性进行表征分析,研究氮气射流等离子体处理时间对聚乙烯木塑复合材料表面性质的影响。结果表明:经氮气射流等离子体处理,在材料表面产生大量含氧、含氮极性基团,表面接触角降低,N、O元素的相对含量增加,材料的润湿性能和胶接强度显著改善;且通过调整氮气射流等离子体处理时间,发现材料表面性能随处理时间的延长呈周期性的变化。表面性质的周期性变化主要源于氮气射流等离子体的物理刻蚀作用。     

中科院宁波材料所在碳纤维表面改性方面取得新进展

日前，中科院宁波材料技术与工程研究所（宁波工业技术研究院）先进制造技术研究所在碳纤维表面改性方面取得了新进展。该所复合材料研究团队所设计的碳纤维新型制备方法，为生产高性能碳纤维及其复合材料提供了一种全新思路。     

高分子材料表面改性新技术

综述了近年来高分子材料表面改性新技术--等离子体技术表面改性高分子材料的最新进展.运用等离子体技术改变高分子材料的表面性质的方法主要有三类:等离子体处理、等离子体聚合和等离子体接枝聚合.等离子体技术正以其优越性在高聚物材料表面改性方面得到越来越广泛的应用.     

等离子体优化修饰技术在固定化酶载体材料中的应用进展

运用等离子体聚合或表面处理技术改变载体材料的表面性质,进而固定酶蛋白的方法主要有4类:等离子体表面处理、等离子体聚合、等离子体接枝共聚和等离子体化学气相沉积。综述了近年来用等离子体优化修饰技术处理载体材料进行固定化酶研究的新进展,指出今后应加强等离子体体系表面改性规律及机理、等离子体单体气体种类、放电条件及底衬材料等方面的研究。