碳纤维表面处理对复合材料界面性能的影响

摘要

碳纤维因具有许多优良的性能而成为树脂基复合材料中最常用的增强材料.本文的目的是探索一种新的碳纤维表面处理工艺,对碳纤维进行表面处理,在不降低碳纤维强度的条件下,提高碳纤维表面的活性,从而改善碳纤维增强复合材料的界面性能,为改善碳纤维增强复合材料的界面性能提供新的思路.采用硅烷偶联剂/溶胶-凝胶法联用的新方法对碳纤维表面进行改性,并以碳纤维(CF)为增强材料,不饱和聚脂树脂为基体制备CF/UPR复合材料,利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、万能试验机、X射线衍射仪(XRD)、偏光显微镜等对CF和CF/UPR复合材料的结构与性能进行了测试和分析.结果表明:仅用HN03氧化处理的CF力学性能有了明显下降,而经过硅烷偶联剂/溶胶-凝胶法联用改性的CF拉伸强度有了明显提高,硅烷偶联剂/溶胶-凝胶法联用的改性方法也可以对HN03氧化处理后的CF进行一定的修复补强作用.经过硅烷偶联剂/溶胶-凝胶法联用改性的CF制得的CF/UPR的界面剪切强度得到了大幅的提升.