【紫外光臭氧氧化法对碳纤维表面改性技术与效果的研究】周斌.pdf

提要本文对一种新的碳纤维表面改性方法—紫外尤臭氧氧化法进行了深入的研究。议计出了紫外光臭氧氧化法的简易装置,用该装置对碳纤维作了不同条件下的表面处理。对处理前后的碳纤维用x 射线光毛子能谱(XPS)测定氧碳比)反表面四种酸性含氧基困含量变化,用红外光谱(主R)确定碳纤维阶含主要墓困以及在儿种处理条件下一含量的相对变化,用扫描电镜(SEM)观察碳纤维表面形貌的理条件下的实验结果,指出:紫外光臭氧氧化法是一种有效、方便,是于在工业上推广的碳纤维表面处理方法。

第一章前言碳纤维是本世纪五十年代末由美国联合碳化物公司首先开发出来的。当时是以人造丝为原料,拉伸强度只有300.700MPa,杨氏模量只有.50 6Pa[1],后来随着各国的致力研究,碳纤维的生产技术不断成熟,生产规模不断扩大,性能也不断提高。现在碳纤维的生产主要采取聚丙烯睛、沥青作原料,通过拉伸稳定化、拉伸石墨化制得高性能的磺纤维或石墨纤维。美国和日本在磺纤维的研究、开发和生产上一直处于领先地位.比较出名的有美国的u(C公司,Herαules 公司和日本的Toray 公司、Toko 公司。

脂结合不太好,界面键合不强,所以复合材料层间剪切强度(ILSS)低,当承受弯曲应力和剪切应力时,有纤维和树脂脱粘,纤维拔出的现象。为了改善碳纤维与树脂的亲和性,增强剪切强度.人们对碳些维采取了表面处理,以提高表面反应性和表面能。结果炭纤维与树脂的粘接增强复合材料的层间剪切强度增大,其它性能也得到了一定的改善.还在开展这方面的研究。有些方法已被运用于工业生产,如电化学氧化法。碳纤维表面处理的方法很多,大致可分为以下几种[了习]。