酸碱不同电解质对碳纤维阳极氧化表面处理的研究

以碳酸氢铵和硫酸为电解质,采用阳极氧化表面处理法对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行表面处理,对表面处理时间进行了对比研究,获取了S-酸和S-碱2个系列样品,经研究发现,碳纤维在碳酸氢铵电解质中处理时间80s时,同在硫酸电解质中处理时间为5s所取得到的拉伸强度、层间剪切强度基本相当。通过对样品的微观表面、表面官能团的分析,发现2种电解质在PAN基碳纤维表面发生的氧化反应不同,S-酸系列样品表面官能团多生成羟基和醚基,S-碱系列样品表面团多生成羰基。     

铝合金阳极氧化表面处理工艺研究

由于现有的铝合金阳极氧化表面处理工艺采用的是弱酸电解液,且处理后没有对铝合金采取封闭措施,导致制备的阳极氧化膜抗腐蚀性能较差,铝合金局部腐蚀深度仍旧比较大,为此提出铝合金阳极氧化表面处理工艺研究。通过对铝合金高温退火、机械抛光、清洗去油、化学抛光以及出光除灰等预处理,去除铝合金表面的油污和自然氧化膜;将铝合金放置在制备的硫酸电解液中,接通2A/dm2恒定电流,以不锈钢作为阴极,对铝合金阳极氧化膜进行制备;通过对铝合金进行热水封闭处理,对铝合金阳极氧化膜表层的微孔进行填充和封闭。经实验证明,应用设计工艺后铝合金局部腐蚀深度小于传统工艺,能够起到良好的保护作用。     

碳纤维表面阳极氧化处理及对CFRP性能的影响

以NH_4HCO_3为电解质对碳纤维表面进行了连续阳极氧化处理。用正交试验方法确定了最佳处理工艺参数,研究了阳极氧化处理前后CFRP的层间剪切强度、抗拉强度、冲击强度的变化。并利用XPS、SEM对纤维表面组成及CFRP断口形貌进行了分析和观察。提出了阳极氧化作用机理和处理前后CFRP断裂模式的变化。     

PAN基高模碳纤维阳极氧化的表面处理

采用阳极氧化法对PAN基高模碳纤维进行连续表面处理,重点研究了氧化电流密度对碳纤维宏观力学性能、表面形貌、表面酸性官能团以及碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层间剪切强度(ILSS)的影响。结果表明,电流密度对纤维力学性能、表面形貌影响不大;氧化后纤维表面总的酸性官能团显著提高,最大增幅达13倍左右;适当的处理条件可使CFRP的ILSS从28.4 MPa提高到80 MPa以上。     

碳纤维的电化学氧化表面处理

本文综述了关于碳纤维电化学氧化表面处理的研究现状,碳纤维表面的化学表征,以及处理对碳纤维及其复合材料性能的影响;同时也总结了碳纤维表面处理对于提高碳纤维／树脂复合材料层间剪切强度的解释机理。     

镁合金阳极氧化电解液优化及膜性能研究

为提高镁合金阳极氧化膜的耐腐蚀性能,以氧化膜厚度作为评价指标,确定了最佳的电解液组成,并通过点滴试验、扫描电镜和动电位极化曲线等研究膜的表面形貌和耐腐蚀性能。结果表明,常温下,70g/L氢氧化钠,60g/L硼酸钠,60g/L硅酸钠,30g/L碳酸钠,t为20min,U为60V,脉冲频率200Hz,经氧化处理膜层δ为16μm左右,表面平整,致密性好,结合力强,耐腐蚀性优异,氧化膜主要由Mg、O、Si三种元素组成。     

碳纤维的表面处理

本文简述近年来国内外主要碳纤维表面处理方法,如高温热处理、化学腐蚀法、气相沉积、电解及等离子法,并比较各种处理方法的优点及适用领域。     

碳纤维电化学表面氧化处理效果的表征

本文论述了电化学处理之后 ,碳纤维表面性能、表面结构以及碳纤维复合材料 (CFRP)力学性能的各种表征方法。     

镁铝合金阳极氧化表面处理工艺研究

研究了镁铝合金的阳极氧化过程,通过表面处理、化学清洗(脱脂除油)、碱蚀、化学抛光、电解着色、水合封孔、清洗和干燥等过程,得到符合国家标准的镁铝合金成品。     

PAN基碳纤维阳极电解氧化表面处理的研究

借助XPS、力学分析、SEM扫描电镜、傅立叶红外光谱 ,较系统地考察了碳纤维表面组成与结构的变化及阳极氧化表面处理对碳纤维复合材料层间剪切强度的作用与影响。结果表明 :采用碳酸氢铵为电解质对碳纤维进行阳极电解氧化表面处理后 ,其复合材料的层间剪切断裂转变为以张力断裂形式为主 ;通过适当地增加碳纤维表面的羟基含量 ,提高活性碳原子数与非活性碳原子数比 ,可有效地改善碳纤维复合材料的使用性能 ,使碳纤维层间剪切强度提高 49% ,层间剪切强度达 85 .5MPa。     

阳极氧化处理对碳纤维强度离散性的影响及表征

采用阳极氧化法对碳纤维进行了表面处理,并探讨了表面处理后碳纤维接触角、强度的变化和碳纤维强度离散性的表征方法。研究发现:碳纤维在阳极氧化表面处理后,接触角变小,说明浸润性增强,强度略有下降,离散性略有增大;表面处理后随放置时间延长,接触角有一定程度增大,强度继续下降,离散性继续增大。用强度CV值和韦伯分布拟合强度所得的韦伯模数两种不同指标表征了表面处理后碳纤维的强度离散性,经验证,两种表征方法的一致性好。     

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。     

碳纤维的硝酸氧化及表面化学分析

采用 X光电子能谱 (XPS)及化学衍生法探讨了硝酸氧化前后的碳纤维表面化学的变化。研究表明 ,高模量碳纤维的表面化学基团含量要比低模量碳纤维的低。硝酸氧化对低模量碳纤维的表面改性远比高模量碳纤维的大。硝酸氧化减少了碳纤维表面的羟基含量 ,同时增加了碳纤维表面的羧基含量。     

碳纤维表面改性技术研究进展

从涂层改性(包括上浆与涂覆、液相沉积、气相沉积、火焰法),氧化改性(包括气相氧化、液相氧化、电化学阳极氧化)和聚合改性(包括化学聚合、电化学聚合、等离子聚合、辐照辅助聚合)等方面,列举了目前常见的碳纤维表面改性方法.分别介绍了上述各处理方法的原理及其优缺点,并指出了现有改性研究均为对碳纤维表面化学状态或物理形貌的单方面...     

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。     

碳纤维表面电化学氧化的研究

主要采用电化学氧化法对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行连续氧化处理,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和动态力学热分析(DMTA)对碳纤维表面处理效果进行了研究。SEM表面形貌研究结果表明,碳纤维经电化学氧化处理后,其表面的粗糙度和比表面积增大。XPS表面化学分析表明,经电化学氧化处理后的碳纤维表面羟基含量提高55％,活性碳原子数增加18％。DMTA谱图表明经电化学氧化处理的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)其玻璃化温度(Tg)提高5℃、损耗角正切(tanδ)较未处理的降低30％。定量计算出的界面黏结参数A和α与CHRP的层间剪切强度(ILSS)所反映的碳纤维与树脂间界面黏结效果是一致的。研究结果表明,采用适当的处理条件可使CFRP的ILSS提高20％以上。     

不同表面处理导丝轮对聚丙烯腈基碳纤维原丝性能的影响

对比分析了表面喷砂、全陶瓷、表面镀陶瓷3种表面处理工艺导丝轮在使用过程中的性能变化及其对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝的影响。结果表明:镀陶瓷的导丝轮表面光洁度高,摩擦因数小,镀层耐磨损,适合在高纺速碳纤维原丝的生产中使用。     

氨气处理碳纤维 第I报 表面组成和反应机理

采用原位漫反射红外光谱(FT-IR)在线分析碳纤维表面谱图变化。结果发现,当温度升至500℃后,3260cm-1处吸收峰减弱,在3157cm-1、3048cm-1、2829cm-1和1405cm-1处新增吸收峰。用X-射线光电子能谱(XPS)对未处理与在氨气气氛中600℃处理30s后碳纤维的表面官能团组成进行分析对比发现,处理后的碳纤维表面氮元素显著增加,而氧含量降低。由FT-IR和XPS的谱图变化推测出在高温时,碳纤维表面的羟基和羧基与氨气发生反应,形成了氨基官能团。     

Anodic Oxidation of Carbon Fibres in Diammonium Hydrogen Phosphate Solution

Anodic surface treatment of high tensile-carbon fibres under galvanostatic conditions has been performed in diammonium hydrogen phosphate solution, containing an addition of ammonium rhodanide.

The oxidized fibres have been characterized by monofilament tensile strength, XPS measurements and surface energetic analysis. Additionally, the acid-base interactions have been evaluated by wetting with aqueous solutions of different pH values.

An addition of ammonium rhodanide to the diammonium hydrogen phosphate anodization bath affects the oxidation of carbon fibres in terms of decreasing both the amounts of the surface oxides as well as that of degradation by-products. At the optimal treatment conditions (I = 100 mA) no changes in the tensile strength or BET-surface area of the fibre have been observed. The rise in ILSS values of amine cured epoxy composites is not dependent on O_ls/C_ls ratio or surface free energy of the reinforcing fibres, but on the acidic as well as nitrogen functional groups on their surface.