炭纤维阳极氧化法表面改性

摘要

采用阳极氧化法对聚丙烯腈(PAN)基炭纤维进行表面改性,利用原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和动态力学热分析(DMTA)对炭纤维表面改性效果进行了研究.研究结果表明,炭纤维经适当的阳极氧化表面改性后,表面的粗糙度和比表面积增大,表面羟基含量提高31%,羰基含量提高61%.表面改性炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)较未改性炭纤维CFRP,玻璃化温度(Tg)升高,损耗角正切峰值(tanδmax)降低,定量计算出的界面黏结参数A和α与CFRP的层间剪切强度(ILSS)所反映的炭纤维与树脂间界面黏结效果一致.采用适当的改性条件可使CFRP的ILSS提高25%,纤维抗拉强度仅损失5%.