碳纤维表面缺陷的修补方法

本发明是对碳纤维及石墨化碳纤维质量控制的一种方法,是对碳纤维在加工后产生的表面空洞缺陷进行气相沉积法修补的一道补充工序,具体是将碳纤维利用聚焦电磁场感应加热后,并制造一个乙炔反应环境,     

碳纤维/聚芳基乙炔复合材料界面改性方法的研究

为了改善碳纤维/聚芳基乙炔复合材料的界面性能,采用表面氧化、表面接枝、偶联剂、表面涂层等方法对碳纤维进行表面处理,探讨了各种方法对非极性聚芳基乙炔树脂基复合材料的界面改性效果。研究表明,纤维表面氧化处理后有利于碳纤维/聚芳基乙炔复合材料界面性能的改善,在此基础上通过表面接枝及表面偶联剂处理在纤维表面引入可与基体树脂发生反应的基团,可以达到非极性树脂基复合材料界面改性的目的。极性的高碳酚醛树脂可以更好地浸润氧化后的纤维表面,并且与聚芳基乙炔树脂在结构上相似,因此作为涂层处理纤维表面后可以明显提高材料的界面性能,该方法适于进行3D织物的改性处理,是较为理想的处理方案。     

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。     

铜基板法制备纳米碳纤维薄膜的研究

以乙炔(C2H2)作为碳源,采用化学气相沉积法(CVD)在经过草酸溶液腐蚀的铜基板表面制备出纳米碳纤维薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)对产物进行结构与形貌表征,并对碳纤维薄膜进行其在基板上的附着性测试。结果表明,草酸腐蚀时间、化学气相沉积反应时间的变化等因素对纳米碳纤维薄膜的生长与形貌有一定影响。在反应温度为350℃时,铜基板表面制备出了一层均匀的纳米碳纤维薄膜,纤维直径为300~400 nm,薄膜的厚度为20~30μm。制备的纳米碳纤维薄膜对基板有良好的附着性。     

利用扫描电子显微镜研究聚丙烯腈基碳纤维的形态结构

采用扫描电子显微镜(SEM)研究了聚丙烯腈(PAN)基原丝及其碳纤维的缺陷和表面沟槽等形态结构,并分析了表面处理后碳纤维与树脂基体的结合状态.结果显示:SEM可以直观地观察到PAN原丝及其碳纤维的表面及内部缺陷,这些缺陷主要遗传自原丝;经表面处理后,碳纤维与树脂基体间结合程度和强度显著提高.     

48k及以上大丝束碳纤维表面连续电沉积过渡金属的装置与方法

<正>本发明的目的在于提供一种大丝束碳纤维表面电沉积过渡金属的工艺方法,它是以连续大丝束(48k及以上)碳纤维在置入温度为600~660℃的炉膛中保持90~120 s进行除胶处理,再经过去油和表面清洁处理,然后进行碳纤维表面电沉积过渡族金属,最后进行去离子水的三级清洗。本发明设计了一种强制碳纤维分散的机械式超声     

Pd(OH)_2胶体预处理及化学镀法修补复合Pd膜

提出了一种有效的膜缺陷修补方法,即预先采用Pd(OH)2胶体浸渍有缺陷的Pd膜,还原后再化学镀金属Pd。通过扫描电镜(SEM)和金相显微镜对膜的表面和断面进行表征,并结合透氢性能测试对膜的修补效果进行了评价。研究结果表明:预处理后所形成的Pd金属微粒可富集在膜缺陷处且对后续的化学镀反应有良好的催化作用,从而促进了金属Pd在缺陷处的沉积,使膜缺陷得到有效修补。文中修补工艺可在几乎不损失氢通量的前提下大大提高Pd膜的选择性。     

化学气相沉积法制备螺旋状纳米碳纤维研究

采用化学气相沉积方法在基体上生长螺旋状纳米碳纤维,以Ni为催化剂热解乙炔可制备出纯净、规则的单、双螺旋形碳纤维,单螺旋纤维的直径约为1—2μm,双螺旋的直径约为2—5wm;同时伴有少量的不规则螺旋形碳纤维的生成。拉曼光谱和X射线衍射分析证明螺旋形碳纤维是由小石墨微晶组成。根据机体法制备螺旋形的形貌、结构和生长过程,提出了螺旋形碳纤维的生长机制。     

阳极氧化对碳纤维及其复合材料性能影响的研究

对聚丙烯腈基碳纤维表面进行电化学氧化处理,用SEM扫描电镜、力学分析研究了阳极氧化对碳纤维表面形貌及力学性能的变化过程.结果表明：随着阳极氧化电流的增大,碳纤维表面沟槽缺陷逐渐消失,碳纤维力学性能先上升后下降,80 A氧化电流使碳纤维层间剪切强度提高变化15.3％、拉伸强度提高l2.1％;阳极氧化有利于提高碳纤维在热塑性材料中的粒径尺寸.     

多束连续长碳纤维同时电镀金属的装置及其方法

本发明公开了一种多束连续长碳纤维同时电镀金属的方法,将至少16束连续的碳纤维并联,其束间距为0.5~3 cm,经过除胶和清洗后,将所有各束连续的长碳纤维浸在电镀槽中同步地、连续两级电沉积进行表面镀覆,经过第二级表面镀覆后进行水洗和烘干;各束连续长碳纤维是同时进入并经过每一级电镀槽前端的金属导电辊,使     

粗糙度对碳纤维/聚芳基乙炔复合材料界面性能的影响

采用二氧化碳超临界(scCO2)处理碳纤维(CF)表面的方法,研究了粗糙度对碳纤维/聚芳基乙炔(PAA)树脂复合材料界面性能的影响.处理前后的碳纤维通过XPS,AFM和表面能测量进行了表征.CF/PAA复合材料的界面力学性能通过层间剪切强度测试(ILSS)与断口形貌分析进行了评价.结果表明,scCO2处理前后碳纤维表面的化学组成基本上没有变化.随着碳纤维表面粗糙度的增加,CF/PAA复合材料的界面力学性能先增加后减小.其中粗糙度范围为30～45 nm的样品有最高的ILSS值,43.36MPa,比未处理的样品提高了44%.对复合材料的ILSS提高起主要作用的因素是碳纤维与PAA树脂的界面齿合作用.而齿合作用程度的不同主要是由于不同粗糙度而引起的碳纤维表面物理状态的不同.     

热解沉积结合PAMAM接枝改性碳纤维表面

采用热解沉积结合聚酰胺-胺型树枝状高分子(PAMAM)接枝的改性方式对碳纤维进行表面处理,对比了碳纤维原丝(CFs)、只经热解沉积处理碳纤维(PD-CFs)和沉积结合接枝处理碳纤维(PD-PG-CFs)的表面形貌、表面元素组成和质量分数、与极性液体和非极性液体的接触角、表面自由能的变化;制备了不同处理条件下碳纤维/环氧微复合材料,与未处理的碳纤维原丝相比,经热解沉积处理的碳纤维/环氧复合材料的界面剪切强度(IFSS)提高了26.87%,而经沉积结合PAMAM接枝处理碳纤维/环氧复合材料的IFSS则提高了38.81%。通过纳米压痕测试定量的表征了复合材料中碳纤维、热解碳层和树脂基体3者的模量,结果表明,热解碳层的模量介于碳纤维和树脂之间,它所起到的过渡层效应是复合材料界面性能得到改善的重要原因。     

用SEM研究PAN基碳纤维的表面缺陷

碳纤维的缺陷较多，是制约其抗拉强度的主要因素。特别是在生产碳纤维过程中，容易产生表面缺陷；表面缺陷对抗拉强度的影响大于内部缺陷。提高碳纤维抗拉强度的主要技术途径之一，就是要减少缺陷数目、 减小缺陷尺寸。     

一种碳纤维表面改性的方法

一种碳纤维表面改性的方法,涉及一种表面改性的方法。本发明是要解决现有碳纤维表面改性的方法存在的在提高碳纤维表面能的同时也损失了碳纤维的本体强度,导致其最终的复合材料性能降低的技术问题。本发明的制备方法如下:1对碳纤维进行表面预处理;2将表面预处理后的碳纤维浸入亚临界水-高锰酸钾体系中进行表面     

碳纤维表面电沉积合金(复合)镀层初步研究

采用电化学沉积的方法,在聚丙烯腈基碳纤维表面制备了Ni–Fe、Fe–P、Ni–B合金及Fe–Cr2O3复合镀层。结果表明:碳纤维表面的预处理对合金(复合)镀层与基底间的结合力有重要影响。扫描电子显微镜结果显示,未经活化处理的碳纤维表面镀层与基体的结合力差,表面有裂纹;表面活化处理后的镀层细致,均匀,结合力好。通过改变与合金元素相应的电解质浓度可改变镀层中合金元素的含量,获得具有不同合金含量的、与碳纤维结合紧密的合金或复合镀层。     

一种复合纳米结构碳纤维材料的制备方法

正本发明涉及一种复合纳米结构碳纤维材料的制备方法,该方法将碳纤维布经过预处理,通过液相法或物理沉积法在碳纤维布上附着一层铁薄膜催化剂,在化学气相反应室中,用氩气或氮气作载气,用乙烯或乙炔气体作碳源气体,氢气作还原气体,在碳纤维布上原位生长碳纳米管,再将含有钛有机物的气体通过载气带入到化学气相     

碳纤维拉挤板材表面缺陷检测

碳纤维拉挤成型工艺是一种可以制造出高强度、高刚度、轻量化复合材料的方法。该工艺通过在高温高压下将通过模具的碳纤维和树脂复合材料拉挤成型，由于碳纤维方向的一致性，从而提高了材料的力学性能。因其需要将不同材料复合，出现的缺陷会影响材料力学性能。传统人工肉眼初筛缺陷的方法效率低、易遗漏。采用多目摄像头采集图像与模糊聚类算法处理取代人工缺陷检测。机器视觉可在生产过程中对碳纤维拉挤板材表面进行实时缺陷检测。采集图像时，应用光度立体学法采集复合板材表面图像，并通过图像灰度计算形成图像梯度矩阵。在缺陷检测过程中，先将梯度矩阵经过模糊聚类法区分正常区域与缺陷区域。再通过缺陷隶属度模型划分不同缺陷种类，最后通过模糊信息熵模型标记缺陷，完成碳纤维拉挤板材表面缺陷检测。实验结果表明，表面缺陷检测准确率达98%以上，缺陷检测准确率高，误差范围小，实现了不同缺陷种类的分类划分。在碳纤维拉挤板材生产过程中具备优异的缺陷检测性能与实用价值。     

碳纤维表面氨化处理对环氧树脂在其表面浸润性的影响

分别用氧化方法和氨化方法对碳纤维进行表面处理,采用XPS研究不同处理方法对碳纤维表面元素组成以及官能团的影响。结果表明经过氧化处理后,碳纤维表面的氧含量明显增加,表面有较高的m(O+N)/m(C)比;氨化处理后,碳纤维表面的氮元素明显增加,氧含量减少,并且增加的氮元素主要以氨基的形式存在。采用接触角测试中的插入法和液滴法分别研究碳纤维处理后在水和环氧树脂中的接触角变化。结果表明,经过氧化和氨化方法处理后碳纤维与环氧树脂的接触角降低。氧化与氨化相比,氨化处理后碳纤维与环氧树脂之间有较低的接触角,表明在碳纤维表面增加氨基官能团能显著改善碳纤维和环氧树脂之间的浸润性能。     

碳纤维的表面化学镀及其在青铜器纹样中的应用研究

为了将碳纤维应用于青铜器纹样中,采用化学镀的方法在碳纤维表面制备了化学镀镍层和化学镀铜层,研究了碳纤维表面预处理、化学镀镍和化学镀铜对碳纤维表面形貌和力学性能的影响.结果表明,热脱脂处理后碳纤维表面粗糙度增加,凹槽数量增多且深度相对商业碳纤维有所加深;粗化处理后碳纤维表面凹槽模糊化,表面粗糙度增加的同时凹槽棱角有所钝化...     

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。