表面氧化处理对炭纤维及炭／炭复合材料力学性能的影响

采用硝酸表面氧化法，对炭纤维进行表面氧化处理，考察了不同的氧化处理时间、温度和浓度对炭纤维及其炭纤维增强复合材料力学性能的影响，提出适宜的表面氧化处理条件是低温（室温）、浓酸（５０％～６５％），短时间（１５ｍｉｎ～６０ｍｉｎ）。     

炭化过程中牵伸处理对PAN基炭纤维力学性能的影响

引言一般认为炭纤维的杨氏模量和抗拉强度主要是取决于内部炭层的排列和缺陷分布。在生产纤维的各阶段对纤维施加适当的张力可提高其结构的有序排列。     

电化学表面处理PAN基炭纤维的表面性能研究

以NH4HCO3为电解质对PAN基炭纤维进行了连续表面处理，并利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)和自动电位滴定等方法，系统研究了电化学氧化反应后炭纤维表面石墨微晶尺寸的变化规律，推导出微晶宽度(La)、微晶厚度(Lc)与电流密度(J)之间存在线性天系式；同时，经电化学氧化处理后，炭纤维表面含氧官能团的摩尔分数增加8．54％，表面吸附水的摩尔分数增加5．34％，使其表面由憎液性变为亲液性，这有利于提高炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的层问剪切强度(ILSS)。     

阳极氧化对PAN基高模碳纤维表面的影响

采用阳极氧化法对PAN基高模碳纤维进行在线表面处理,重点研究了氧化电流密度对炭纤维表面形貌、比表面积、表面官能团的影响.结果表明,电流密度时纤维形貌、比表面积影响不大;氧化后纤维表面官能团显著提高.根据实验结果,提出了PAN基高模炭纤维的氧化模型.     

电化学氧化处理对PAN基炭纤维表面浸润性的影响

以硫酸铵为电解质,对炭纤维进行连续电化学氧化处理,利用反气相色谱(IGC)研究电化学氧化处理前后的表面能变化,并联系SEM、AFM、XRD、Raman、XPS等测试结果综合分析电化学氧化处理对炭纤维表面性能的影响。研究表明,经电化学氧化处理后,纤维沿轴方向表面沟槽加深加宽,薄弱层被剥除,晶格择优取向遭到破坏;纤维表面活性官能团增多,氧和氮含量分别增加了180%和65%,提高了纤维与树脂的粘结性;纤维表面能提高了3.1倍,与树脂的浸润性得到改善;电化学氧化处理后其复合材料的ILSS达109MPa,已可充分满足实际应用需求。     

电化学氧化对炭纤维界面性质的影响

对粘胶基炭纤维进行电化学氧化表面处理，对表面处理前后的炭纤维进行强力测试，分析表面处理条件对炭纤维强度的影响，通过测定炭纤维与几种浸润液的接触角，分析了电化学氧化表面处理对炭纤维浸润特性的影响，在电镜下观察表面处理前后炭纤维表面形貌的变化，并测其比表面积的变化，分析处理条件对其表面粗糙度的影响，通过炭纤维的拉曼散射，分析表面处理前后炭纤维表面微晶大小的变化，最后，对处理前后炭纤维的相关性能指标进行比较，分析其性能变化的机理及其性能变化对炭纤维复合材料界面粘结性能的影响。     

炭纤维阳极氧化法表面改性

采用阳极氧化法对聚丙烯腈（PAN）基炭纤维进行表面改性，利用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和动态力学热分析（DMTA）对炭纤维表面改性效果进行了研究。研究结果表明，炭纤维经适当的阳极氧化表面改性后，表面的粗糙度和比表面积增大，表面羟基含量提高31％，羰基含量提高61％。表面改性炭纤维增强树脂基复合材料（CFRP）较未改性炭纤维CFRP，玻璃化温度（Tg）升高，损耗角正切峰值（tanδmax）降低，定量计算出的界面黏结参数A和a与CFRP的层间剪切强度（ILSS）所反映的炭纤维与树脂间界面黏结效果一致。采用适当的改性条件可使CFRP的ILSS提高25％，纤维抗拉强度仅损失5％。     

炭纤维硼改性对其力学性能的影响

采用溶液浸渍对炭纤维（ＣＦ）进行了硼改性处理,并在２５００℃下进行石墨化热处理。研究了硼化物溶液浓度及活化剂对炭纤维力学性能的影响,通过扫描电镜观察炭纤维断面的微观结构形态。实验结果表明,ＣＦ硼处理后可以明显提高纤维的模量,适当控制硼化物溶液浓度,可以同时提高强度。     

阳极氧化对炭纤维电镀镍的影响

采用阳极氧化法对炭纤维进行连续表面改性,并在其表面进行电镀镍处理,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析和酸碱滴定等方法研究了炭纤维阳极氧化前后的物理化学结构及对炭纤维电镀镍镀层的影响。结果表明:经过阳极氧化处理后,炭纤维表面的总酸性官能团提高约10倍;炭纤维拉伸强度降低先慢后快;阳极氧化可以改善镀层的生长过程,使镍镀层的生长由(V-W)模式转变为(F-M)模式,并且促使镀层晶粒细晶化,N i晶粒尺寸由14.5nm降为11.2nm,提高了镀镍炭纤维的抗氧化性以及镀层与炭纤维的结合力,阳极氧化后镀镍的炭纤维初始氧化温度较镀镍炭纤维提高了50℃。     

炭纤维表面处理对CF／PI复合材料界面性能的影响

在基体和成型工艺一定的条件下,炭纤维(CF)的表面状态决定了复合材料的界面性质通过空气冷等离子体处理、表面接技NA-酸酐和表面徐没涂层的方法对炭纤维进行表面改性:采用界面微脱粘测试技术表征不同表面处理方法对炭纤维/聚酰亚胶树脂复合材料界面剪切强度的影响;并应用TEM和图像处理技术对其界面进行直观表正计算出不同界面层厚度     

自然纤维表面处理对自然纤维复合材料性能的影响

通过实验研究了以稻草为主要原料的自然纤维复合缓冲材料制作过程中,自然纤维表面处理对复合材料性能的影响.研究结果表明:将稻草纤维在温度为40～50℃,浓度为4%～6%的NaOH溶液中进行表面处理,制备的纤维复合材料具有最佳的力学性能.     

表面氧化处理提高碳纤维增强树脂基复合材料力学性能的研究

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced composites,CFRP)具有高强度比、高模量比、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等一系列优异性能,是一类应用广泛的高性能复合材料.介绍了碳纤维几种主要的表面氧化处理方法及其不同处理工艺和条件对碳纤维表面性能以及CFRP力学性能的影响.     

Mechanical and Wear Properties of Nanostructured Surface Layer in Iron Induced by Surface Mechanical Attrition Treatment

A porosity-free and contamination-free surface layer with grain sizes ranging from nanometer to micrometer in Fe samples was obtained by surface mechanical attrition treatment (SMAT) technique. Mechanical and wear properties of the surface layer in the SMATed and annealed Fe samples were measured by means of nanoindentation and nanoscratch tests, respectively. Experimental results showed that the hardness of the surface layer in the SMATed Fe sample increased evidently due to the grain refinement. The elastic moduli of the surface layers in the SMATed and annealed Fe samples were unchanged, independent of grain size in the present grain size regime. Compared with the original Fe sample, the wear resistance enhanced and the coefficient of friction decreased in the surface layer of the SMATed Fe sample.     

碳纤维阳极氧化法处理对复合材料界面性能的影响

利用阳极氧化法对碳纤维进行表面改性处理,研究了碳纤维处理前后表面化学组成,纤维复丝拉伸强度和复合材料的层间剪切强度（ＩＬＳＳ）。结果表明,经阳极氧化处理碳纤维表面的含氧、含氮极性官能团数目增加,纤维复丝拉伸强度有所下降,复合材料的ＩＬＳＳ值提高。同时通过实验结果分析,阐明阳极氧化处理使复合材料界面性能改善的机理。     

不同表面处理工艺对快淬NdFeB永磁粉抗氧化性和磁性能影响

本文对快淬ＮｄＦｅＢ永磁粉分别采用化学镀镍,重铬酸盐钝化处理,重铬酸盐钝化还原处理以及硅烷偶联处理的重铬酸盐钝化－还原／硅烷复合处理等工艺进行了表面包覆,研究了表面包覆处理前后的快淬ＮｄＦｅＢ磁粉的抗氧化特性,并初步比较了包覆处理前后的快府ＮｄＦｅＢ磁粉制成粘结ＮｄＦｅＢ磁体的磁性能,结果表明上述工艺方法的均能改善ＮｄＦｅＢ磁粉的抗氧化性,其中以重铬酸盐钝化－还原／硅烷偶联处理形成的包覆层的抗氧化     

Effect of Cold Plasma Treatment on the Mechanical Properties of RTM Composites

Cold plasma technology was used to treat the surface of carbon fibers braided by PET in this paper and SEM was used to analyze the fracture microstructure of composite interlaminar shear stress (ILSS). The result shows that the surface polarity of carbon fibers was modified by cold plasma treatment, which increases the impregnation of PET braided carbon fibers during the process of resin flowing, improves the interfacial properties of RTM composites, and therefore enhances the mechanical properties of the KTM composites.     

热处理制度对DZ111合金组织和性能的影响EI

对抗腐蚀定向凝固高温合金DZ111进行了热处理试验。试验结果表明:在870℃/32h时效之前,进行一次1080℃的处理,可提高合金的力学性能。因此选择DZ111合金的热处理制度为:1210℃/4h,AC+1080℃/4h,AC+870℃/32h,AC。     

Effect of Surface Mechanical Attrition Treatment on Tribological Behavior of the AZ31 Alloy

By surface mechanical attrition treatment(SMAT),a gradient nano structure(GNS) from the surface to center was generated in the AZ31 alloy sheet.The tribological behavior of AZ31 alloy with GNS was systematically investigated by using dry sliding tests,a 3D surface profile-meter and a scanning electron microscope equipped with an energy-dispersive spectrometer.The experimental results indicate that the Mg alloy with GNS exhibits better wear resistance comparing to the as-received sample,which is associated to the alteration of wear mechanism at different sliding speeds.The Mg alloy with GNS presents the wear mechanism of the abrasive wear at 0.05 m/s and the oxidative wear at 0.5 m/s,respectively.Moreover,the GNS can effectively promote the reaction between the oxygen and worn surface,which leads to a compact oxidation layer at 0.5 m/s.The effect of oxidation layer on the wear resistance of the Mg alloy was also discussed.     

表面宏微处理对塑料粘结NdFeB永磁性能的影响

本文研究了偶联剂处理ＮｄＦｅＢ磁粉及环氧树脂涂层对塑料粘结ＮｄＦｅＢ永磁体性能的影响，结果表明：（１）ＫＨ５５０包覆处理ＮｄＦｅＢ磁粉可改善Ｎｄ－ＦｅＢ磁粉的抗氧化性，提高塑料粘结ＮｄＦｅＢ的磁性能和压缩强度；（２）用偶联剂微观保护ＮｄＦｅＢ磁粉和环氧树脂涂层宏观保护相结合的办法可显著地提高塑料粘结ＮｄＦｅＢ永磁体的耐蚀性和抗高温氧化性     

局部热处理对钢-钛自冲铆接头力学性能的影响

对钢-钛自冲铆接头进行局部热处理,并对已热处理和未热处理的接头进行拉剪实验,对比分析局部热处理对钢-钛自冲铆接头的静强度、能量吸收、失效模式和失效机理的影响。结果表明:淬火对钢-钛自冲铆接头的静强度有很大提高作用,对其能量吸收有减小作用;未淬火的钢-钛自冲铆接头失效模式为上板与铆钉分离且上板被撕裂,上板的断口形貌为典型韧性断裂特征;淬火后的钢-钛自冲铆接头失效模式为上板与铆钉分离且铆钉被拉断,铆钉的断口形貌为典型的沿晶断裂特征。