粘胶基碳纤维连续式电化学氧化表面处理：（Ⅱ）碳纤维增强复合材 …

本文用短支梁三点弯曲法及Ｆｒａｇｍｅｎｔ法测定了连续式电氧化处理粘胶基碳纤维与酚醛树脂及环氧树脂复合材料界面粘合性,并用ＳＥＭ观察了其界面的形貌。结果表明：在本试验范围内经电化学中以使粘胶基碳纤维／酚醛树脂复合材料界面的粘合强度提高２５％,而粘胶基碳纤维／环氧树脂复合材料界面的粘合强度可提高１００％。这可能是由于环氧树脂可与碳纤维表面的官能团形成化学键的原因。     

粘胶基碳纤维连续式电化学氧化表面处理(1)--碳纤维表面的物理化学性能

本文报道了用连续式电化学氧化表面处理粘胶基碳纤维表面,并测定了处理后碳纤维的单丝强度、表面浸润性、表面活性官能团含量及表面形貌等表面物理化学性能.结果表明:粘胶基碳纤维经电化学氧化表面处理可以有效地在表面产生活性官能团和提高表面粗糙度,从而有效地提高表面润湿性,但经处理后单丝强度较易下降,因此需精确控制处理的条件.     

粘胶基碳纤维连续式电化学氧化表面处理(Ⅱ)碳纤维增强复合材料的界面

本文用短支梁三点弯曲法及Fragment法测定了连续式电氧化处理粘胶基碳纤维与酚醛树脂及环氧树脂复合材料界面粘合性 ,并用SEM观察了其界面的形貌。结果表明 :在本试验范围内经电化学氧化处理可以使粘胶基碳纤维 /酚醛树脂复合材料界面的粘合强度提高25 % ,而粘胶基碳纤维 /环氧树脂复合材料界面的粘合强度可提高100 %。这可能是由于环氧树脂可与碳纤维表面的官能团形成化学键的原因。     

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。     

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。     

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。     

炭纤维(CF)补强处理

对炭纤维的补强技术做了总结,讨论了炭纤维补强的可能性及强度影响因素,并且介绍了一些补强方法所取得的成果。     

等离子体改性对活性炭纤维表面化学结构的影响

采用放电等离子体对活性炭纤维表面进行改性,通过改变活性炭纤维的化学官能团来强化活性炭纤维对SO2和NOx的吸附和催化作用。利用XPS、FTIR等方法对改性活性炭纤维的化学性质进行表征,研究了活性炭纤维表面官能团在等离子体改性过程中的转化规律和机理。试验结果表明放电改性过程可以有效的向活性炭纤维表面引入有利于脱硫脱氮的含氧、含氮官能团;当电压为8kV,放电时间为5分钟时,放电改性活性炭纤维的效果最佳。     

空气氧化刻蚀提高PAN基炭纤维抗拉强度的研究

用空气氧化刻蚀（附浸渍预处理）的方法对通用级（类似T－300）PAN基炭纤维进行处理。以NaOH,HNO3,H2SO4,(H2SO4 KMnO4)为浸渍液，研究了直接空气氧化刻蚀中的氧化温度，氧化时间，浸渍液浓度等因素对炭纤维抗拉强度的影响。结果表明：在优化工艺条件下，炭纤维的抗拉强度可由3．73GPa提高到4．52GPa。     

国产PAN基高强中模型碳纤维的电化学表面改性研究

以国产聚丙烯腈基(PAN)高强中模型碳纤维为研究对象,采用X射线光电子能谱(XPS)、表面动态接触角测量仪、扫描电镜(SEM)等手段,表征分析其表面活性与力学性能,同时考察了不同表面状态碳纤维复合材料的层间剪切性能。研究结果表明,电流密度对纤维表面元素含量,-OH、-C=O、-COOH官能团含量、极性自由能影响显著。当电流密度为0.23 m A/cm2时,纤维表面活性最高,极性自由能达到最大值5.5 m/Nm,层间剪切强度达到111 MPa,分别比未处理纤维提高了10倍和68.2%。     

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。     

超级电容器用活性炭纤维的研制(Ⅰ活性炭纤维的强度与比表面积)

分别以粘胶纤维和粘胶炭纤维为原料，经镍盐溶液浸渍后制备活性炭纤维。比较两种原料制得的活性炭纤维的强度和比表面积；考察它们随镍盐溶液浓度、活化温度和活化时间的变化情况。结果表明，两种原料制得活性炭纤维的强度和比表面积随上述三因素各自的变化趋势一致；并由此初步确定了比表面积～1200m^2／g,强度～0．3GPa的粘胶基活性炭纤维的制备工艺.     

PBO纤维表面处理对EP/PBO复合材料性能的影响

通过自制的专用处理剂处理聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维表面,制备了环氧树脂(EP)/PBO纤维复合材料。通过傅立叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪对PBO纤维表面状态进行分析,采用扫描电子显微镜对经过剪切性能测试的NOL环试样破坏面形貌进行分析。结果表明,经过专用处理剂C处理后的PBO纤维表面浸润性得到提高,C、O、N三种元素的含量有较大变化,NOL环试样的剪切强度由文献中报道的15～18 MPa提高到27.83MPa,提高了约59%。     

活性炭的硝酸表面改性及其吸附性能

用硝酸对粒状活性炭进行了表面改性,考察了硝酸浓度及氧化时间对活性炭表面官能团的影响.采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-TR)、Boehm滴定、X射线衍射仪(XRD)、物理吸附以及颗粒强度分析仪等对氧化前后样品进行了表征分析.以改性活性炭为载体,浸渍活性组分后制备了浸渍炭催化剂,考察了其对氯化氰防护性能.研究发现,低浓度硝酸氧化改性可增加活性炭表面酸性基团的含量,减少碱性基团的含量,从而提高活性炭的表面亲水性,而对活性炭的结构没有明显影响;制备的浸渍炭催化剂对氯化氰防护时间明显增长.当硝酸浓度为8%,氧化时间为8 h时防护效果最好.     

电解氧化刻蚀提高抗拉强度的研究

用电解氧化刻蚀的方法，对通用级（类似T－300型）PAN基炭纤维进行处理。研究了电解电流密度、电解液浓度、电解处理时间对炭纤维抗拉强度的影响。结果表明：在优化工艺条件下，炭纤维的抗拉强度可由3.73GPa提高到5.21GPa。利用X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、氮气吸附法等测定了处理前后炭纤维的微晶尺寸、表面官能团、表面形貌、比表面积和表面孔径的变化，探讨了电解氧化刻蚀提高炭纤维抗拉强度的机理。