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。     

电化学氧化对碳纤维表面性质的影响

用电化学氧化处理了碳纤维,并进行了红外光谱,浸润实验,拔出实验和循环伏安实验测定。结果发现,经过电化学氧化处理,碳纤维的表面接上了丰富的官能团,大量活性碳原子被剥离出来,浸润性质明显改善,拔出强度提高了33%,在溶液中电化学响应明显改善,适合作为电化学分析电极。     

电流密度对电化学氧化后碳纤维表面基团数量的影响

用X射线光电子能谱(XPS)研究了粘胶基碳纤维在不同电流密度条件下氧化后表面基团的变化规律。结果表明,增加电化学氧化中的电流密度,可以增加碳纤维表面羟基和羟基类基团的数量,羰基的数量则随着电流密度的增加逐渐减少。纤维表面含氧基团总数随着电流密度的增加逐渐增加,达到一定数量后随着电流密度增加含氧基团总数不再明显增加。     

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。     

PAN基碳纤维的表面改性研究

研究以ＮａＯＨ为电解质溶液，采用阳极氧化法对国产中强低模ＰＡＮ基碳纤维进行表面处理时，阳极氧化电流强度，时间和溶液浓度等因素对碳纤维力学性能的影响，并对力学笥能变化的原因进行了初步探讨。结果表明，控制适宜的阳极氧化条件可以提高碳纤维的拉伸强度。     

碳纤维表面电化学处理的初步研究

采用NaOH溶液作为电解质,对碳纤维表面进行电化学阳极氧化处理。用化学分析法分析了碳纤维表面含氧官能团浓度的变化,借助于扫描电镜对碳纤维表面形态及SCFRER复合材料的剪切断口形貌进行了考察。     

碳纤维的电化学氧化处理研究进展

就碳纤维的电化学氧化处理的研究,分别论述了影响其表面含氧基团含量的几个因素,如电解质的种类、电解质的浓度和氧化处理时间,以及表面处理后的表征方法．并总结了近年来的研究情况．     

电化学氧化处理对碳纤维及EP复合材料性能的影响

利用电化学氧化法对碳纤维（CF）进行表面改性处理,并将改性CF用于改性环氧树脂（EP）,研究了CF处理前后纤维复丝拉伸强度和EP／CF复合材料的力学性能。结果表明,氧化处理改善了CF与基体的粘结性;经电化学氧化处理后CF的表面羟基含量提高39．96％,羧基／酯基含量提高141．06％,活性碳原子数增加34．28％;随着氧化电流密度的增加,CF复丝的拉伸强度和复合材料的层间剪切强度均呈现先增大后减小的变化趋势,当电流密度为0．2A／m^2时,复合材料的层间剪切强度提高31．70％。     

非氧化法处理碳纤维表面改性的研究进展

本文概述了碳纤维气相沉积法、偶联剂涂层法、聚合物涂层法、电聚合法、晶须生长法、催化法及等离子体法等非氧化法处理碳纤维表面改性技术的研究进展,并简要阐述了各方法的优缺点,着重介绍了等离子体处理碳纤维,希望能为改性碳纤维提供一些帮助.     

电化学氧化表面处理提高粘胶基碳纤维的界面粘结性能

通过动力学的方法研究了电化学处理前后接触角的变化 ,并用其表征碳纤维表面润湿性能的改变 ;通过拔出实验测定电化学处理前后碳纤维与树脂之间粘结性能的变化。结果表明 ,电化学处理后 ,碳纤维表面的润湿性大大改善 ,碳纤维与树脂的粘结程度提高至原来的 14 0 %～ 160 % ;研究还发现 ,不同种类的电解质电化学处理后对碳纤维表面的润湿性及其拔出强度的影响不同 ,( NH4) 2 SO4处理的碳纤维的润湿性能和拔出强度最好 ,H2 SO4处理的润湿性较之 Na OH的好 ,但拔出强度却不如 Na OH处理的高。且拔出强度越高 ,其断裂的模式趋向于单剪切断裂 ,拔出强度降低 ,其断裂变为多剪切断裂甚至为粉碎性断裂。     

碳纤维的阳极氧化表面处理方法

阐述了碳纤维工业化生产中一种比较成熟的表面处理方式,即碳纤维的阳极氧化法。其结果能增加碳纤维表面官能团或活性碳原子数;电解液对阳极氧化法的影响因素很多,大电流下会发生浓度极化、吸附极化和化学极化3种极化反应,可采用电解槽循环方式、升高电解液温度、多极处理、增加表面活性剂、使用交流电等措施来解决,同时要根据不同型号碳纤维...     

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。     

碳纤维表面处理技术的研究进展

介绍了碳纤维的特点以及碳纤维表面质量对纤维与树脂基体的粘结性和碳纤维增强复合材料的使用性能的影响。综述了目前碳纤维表面处理技术中常用方法的原理及进展,详细论述了复合处理技术。在分析比较各种处理技术的同时,认为复合处理技术将会成为今后碳纤维表面处理技术的主要研究方向。     

碳纳米管的表面修饰及其对环氧树脂热性能的影响研究

先后利用Fenton试剂和缩水甘油氧丙基硅烷偶联剂(KH560)对碳纳米管（CNTs）进行表面修饰,制备了不同种类的环氧树脂(EP)/CNTs复合材料并对其性能进行了研究。结果表明：CNTs经过Fenton试剂处理后,其表面成功引入羟基,进一步用KH560修饰后成功地引入了环氧基官能团。Fenton试剂的组成可以有效控制羟基基团的数目,并进一步决定环氧基官能团的数目。单独采用Fenton试剂处理或Fenton试剂和KH560共同处理都可以改善CNTs的分散性能,提高EP/CNTs复合材料的玻璃化温度（Tg）和热稳定性能,但后者的处理效果更好。     

碳纤维表面聚合物接枝改性的研究进展

碳纤维以轻质高强、耐热耐腐蚀、抗蠕变等优点成为十分重要的增强材料。但未经处理的碳纤维表面光滑、呈惰性、界面的粘结性差,需对其表面处理。聚合接枝改性具有不损坏基体、稳定性好且可以接枝特定聚合物等使它成为改性碳纤维的主要方法,详细综述了辐射接枝、光表面接枝、等离子接枝和化学接枝4种聚合接枝改性方法的研究与应用,并比较了它们的优缺点,为碳纤维表面改性研究提供了参考。     

硅气氛中PAN碳纤维原位生长碳化硅纳米纤维

1500℃下,采用热蒸发硅碎片的方法,在PAN碳纤维上原位生长碳化硅纳米纤维。讨论了碳化硅纳米纤维的气-固生长机理。X射线衍射图谱表明产物中同时存在碳纤维及βSiC相,通过场发射扫描电镜观察产物,发现碳纤维保持原貌,碳化硅纳米纤维为直线状且表面光滑,直径约为100nm,长度约为50μm。利用透射电镜研究了其形貌和微结构,选区电子衍射图表明该碳化硅纳米纤维为单晶。热蒸发法制备碳化硅纳米纤维有望在碳化硅/碳复合材料等领域得到应用。     

粘胶基活性炭纤维及其改性研究

粘胶基活性炭纤维结构突出,性能优越,吸附量大,制备得率高,便于加工控制和改性处理,因而其产量最多,应用最广泛.介绍了粘胶基活性炭纤维材料的结构特点,性能多样性、加工制备过程和化学改性的国内外研究状况,并对其应用前景进行了展望.     

Electrospun CF-PHA Nanocomposites: Effect of Surface Modifications of Carbon Fibers

Biodegradable polyhydroxyalkanoate (PHA) based polymer nanocomposite filled with nanoscale carbon fibers (CFs) were prepared by electrospinning. To enhance the processability and thermal properties of the composites, the carbon fibers were treated with chemical reagents, namely n-octanol, silane coupling agent (KH-550), and nitric acid (HNO₃). The SEM result shows that the composite fibers with nitric acid treated CFs have the finest diameters and many uniform thickness distributions. All surface treatments on carbon fibers have increased the glass transition temperatures and crystallinities of the composites, with nitric acid treatment being the best. The improvements further depended on the volume fraction of the carbon fibers.     

对位芳纶表面的氧化改性研究

针对对位芳纶极性差、表面光滑、与树脂材料黏合性差的问题,通过利用重铬酸钾-浓硫酸氧化体系对对位芳纶进行氧化改性试验及分析,研究改性前后对位芳纶的力学性能及表面形态变化情况。采用模糊数学分析法对试验数据进行分析处理,并通过红外光谱分析、扫描电镜观察纤维外观形态变化情况,从而得出对位芳纶表面氧化改性的最佳工艺为:重铬酸钾质量浓度7.5 g/L,浓硫酸质量分数10%,温度40℃,时间30 min。