碳纤维经低温氧等离子体和POSS涂层处理后的表面特性

摘要

采用低温氧等离子体对CCF300碳纤维进行了不同时间的处理，并在此基础上用含乙烯基的笼形倍半硅氧烷(POSS)对纤维表面进行了涂层处理，并进一步对涂层做了氧等离子体活化处理，得到了具有高粗糙度和高化学活性的碳纤维表面。采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对不同处理阶段的碳纤维表面形貌和粗糙度进行了对比和研究，处理前后纤维表面的化学构成和活性基团的相对含量则采用x射线光电子能谱(XPS)进行了研究。结果表明，在设定的条件下在等离子体处理5min的基础上进行POSS涂层处理得到的涂层效果最佳，在此基础上再进行等离子体活化处理可以得到高表面粗糙度和高含氧活性基团的表面，表面氧碳值(O/C)可由0.30提高至0.51，从而使得碳纤维表面活性得到大幅度提高。