聚酰胺/碳纤维复合材料中纤维表面改性研究进展

概述了聚酰胺/碳纤维复合材料中纤维表面改性技术研究进展,重点介绍了氧化处理法、上浆剂法和多尺度改性.氧化处理法有气相法、液相法、电化学法和等离子体法等;多尺度改性是在碳纤维表面引入纳米颗粒.梳理了主要改性技术的特点和问题,展望了聚酰胺/碳纤维复合材料中纤维表面改性技术未来发展趋势.     

非氧化法处理碳纤维表面改性的研究进展

本文概述了碳纤维气相沉积法、偶联剂涂层法、聚合物涂层法、电聚合法、晶须生长法、催化法及等离子体法等非氧化法处理碳纤维表面改性技术的研究进展,并简要阐述了各方法的优缺点,着重介绍了等离子体处理碳纤维,希望能为改性碳纤维提供一些帮助.     

体能训练器械引入改性碳纤维复合材料的性能测试研究

采用分子沉淀法在碳纤维表面接枝碳纳米管进行改性，制备了体能训练器械用碳纤维复合材料。对比分析了未改性和接枝改性碳纤维及其复合材料的显微形貌、拉伸性能和冲击性能。结果表明，碳纤维在接枝表面改性后，表面形成了含O和含N的官能团，且随着接枝层数增多，碳纤维表面接枝CNTs逐渐增多，未发生明显团聚。改性碳纤维的单丝拉伸强度、界面剪切强度会得到不同程度提高；经过接枝改性处理后，改性碳纤维复合材料的碳纤维复合材料的冲击形成功、裂纹扩展功和总冲击功都有不同程度提高，且随着接枝改性层数的增加，改性碳纤维复合材料的碳纤维复合材料的冲击形成功、裂纹扩展功和总冲击功都逐渐增大。接枝改性处理有助于提升碳纤维单丝和复合材料的力学性能。     

碳纤维界面改性的研究

简介了碳纤维的界面特征及相关的界面理论,综述了冷等离子体接枝法、γ射线辐射处理技术、表面电聚合涂层技术、超声连续改性处理技术等碳纤维表面改性技术的现状与发展趋势,并对每一种不同表面改性技术的优劣进行了比较。     

石墨烯改性对环氧树脂/碳纤维复丝拉伸性能的影响

采用直接分散法和上浆剂法分别制备了环氧树脂/碳纤维复丝,通过红外光谱、分光光度法等分析方法对处理的石墨烯的表面官能团及表面形貌进行表征,借助扫描电子显微镜对碳纤维表面进行微观形貌观察,研究了石墨烯改性对环氧树脂/碳纤维复丝界面性能的影响。结果表明:石墨烯表面成功地接枝了硅烷偶联剂KH-560;接枝硅烷偶联剂KH-560的石墨烯的环氧树脂/碳纤维复丝的拉伸性能优于未经改性的石墨烯的复丝;上浆法制得的环氧树脂/碳纤维复丝的拉伸性能优于分散法制得的复丝的拉伸性能;上浆剂法制备的石墨烯改性的环氧树脂/碳纤维复丝的断裂强力比未经过改性的未上浆的复丝的提高了48.6%,拉伸强度提高了30.4%,断裂伸长率提高了90.9%。     

工程量清单计价模式下建筑碳纤维的优化与性能研究

从工程量清单计价角度出发，采用化学浴的方法对建筑碳纤维进行了表面改性，优化了氢氧化镍改性时间，并对作用机理进行了研究。结果表明，改性前碳纤维表面除有较浅的原始纵向加工沟痕外，表面较为整洁;经过不同时间的改性处理后，碳纤维表面附着物逐渐增加并在改性时间为3 h时形成垂直碳纤维表面生长的氢氧化镍纳米片，表面质量较好。随着改性时间延长，改性碳纤维在水中和在二碘甲烷中的接触角呈现先减小后增大，表面能、弯曲强度和弯曲模量呈现先增加后减小特征;在改性时间为3 h时取得接触角最小值，表面能、弯曲强度最大值;改性时间为1、2、3和4 h时碳纤维复合材料的界面剪切强度相较未改性碳纤维分别提升26.2%、52.6%、82.1%和54.3%;氢氧化镍改性碳纤维适宜的时间为3 h。     

碳纤维/环氧树脂复合材料的改性及改性机理

介绍了碳纤维/环氧树脂复合材料中碳纤维的增强机理.综述了纳米材料、聚合物对碳纤维/环氧树脂复合材料的改性进展,并总结了相应的改性机理.探索新型柔和的碳纤维表面处理技术以及对碳纤维表面接枝将是碳纤维/环氧树脂复合材料改性的发展方向.     

碳纤维的硝酸氧化及表面化学分析

采用 X光电子能谱 (XPS)及化学衍生法探讨了硝酸氧化前后的碳纤维表面化学的变化。研究表明 ,高模量碳纤维的表面化学基团含量要比低模量碳纤维的低。硝酸氧化对低模量碳纤维的表面改性远比高模量碳纤维的大。硝酸氧化减少了碳纤维表面的羟基含量 ,同时增加了碳纤维表面的羧基含量。     

碳纤维增强聚合物界面相的研究进展

碳纤维增强聚合物具有重量轻、强度高、模量高、耐高温等优良性能,在国防、航空航天和高端民用产品领域具有广泛的应用前景。本文主要综述了碳纤维增强树脂基复合材料的表面特性,包含碳纤维的表面形貌和粗糙度、碳纤维表面的化学成分等,叙述了碳纤维增强复合材料界面结合强度的表征方法,介绍了碳纤维的表面改性方法,包含氧化处理、等离子体处理及化学气相沉积法等。     

碳纤维表面改性及进展

碳纤维表面改性是实现复合材料界面良好粘合不可缺少的手段,它直接影响着碳纤维的应用。本文介绍了碳纤维的表面处理方法以及目前主要的研究动态,并着重对可能实现与碳纤维生产连续配套,而又有良好改性效果的表面处理方法进行了综述。     

羽毛球拍用碳纤维的表面改性与性能研究

为了对碳纤维进行表面接枝改性处理以增强碳纤维与环氧树脂间的结合力,提升碳纤维的综合力学性能并应用于羽毛球拍中。以亚临界水作为反应介质将三聚氰胺接枝到羽毛球拍用碳纤维表面,研究了反应时间对接枝改性碳纤维的表面形貌、接触角/表面能、单丝拉伸强度、界面剪切强度和冲击韧性的影响。结果表明,上浆处理后碳纤维表面不会有上浆剂残留,但是碳纤维纵向仍然可见加工沟槽,当三聚氰胺接枝改性时间延长至25min及以上时,碳纤维纵向沟槽有所变浅,且由于三聚氰胺在碳纤维上的聚集使得碳纤维表面粗糙度增大,局部可见块状聚集。经过三聚氰胺介质改性的碳纤维的接触角都小于接枝改性前、表面能都大于接枝改性前,随着接枝反应时间的延长,改性碳纤维的接触角不断减小。三聚氰胺接枝改性处理后碳纤维的单丝拉伸强度相较于接枝改性前有不同程度的降低,且随着反应时间的延长,单丝拉伸强度呈现先减小后增大的特征。随着三聚氰胺接枝改性时间的延长,CF-W-t的界面剪切强度、裂纹形成功、拓展功和冲击功呈现逐渐增加的趋势。将三聚氰胺接枝到羽毛球拍用碳纤维表面可以增强碳纤维的综合力学性能。     

碳纤维表面处理研究现状

对碳纤维进行表面改性是提升其复合材料力学性能发挥的研究重点。概述了在研的碳纤维表面改性方法及效果,分析了研究中存在的问题,最后对碳纤维表面改性研究的发展前景进行了展望。     

碳纤维表面改性技术研究进展

从涂层改性(包括上浆与涂覆、液相沉积、气相沉积、火焰法),氧化改性(包括气相氧化、液相氧化、电化学阳极氧化)和聚合改性(包括化学聚合、电化学聚合、等离子聚合、辐照辅助聚合)等方面,列举了目前常见的碳纤维表面改性方法.分别介绍了上述各处理方法的原理及其优缺点,并指出了现有改性研究均为对碳纤维表面化学状态或物理形貌的单方面...     

塑料市场

表面改性提升碳纤维界面性能中科院宁波材料技术与工程研究所复合材料研究团队日前在碳纤维表面改性方面取得进展。研究人员将氧化石墨烯引入环氧基上浆乳液中,采用浸渍法对碳纤维进行表面改性,可以有效调控碳纤维复合材料的界面微观结构,进而显著改善碳纤维复合材料的界面性能。这一成果为制备高性能碳纤维复合材料提供了一种新的方法和思路。研究结果表明,氧化石墨烯均匀分散在碳纤维表界面层中,改性碳纤维复合材料的界面剪切强度比未上浆和未改性的材料,分别提高了70.9%和36.3%,     

碳纳米材料在碳纤维上浆剂中的应用

简述了碳纤维上浆剂的分类及作用,重点介绍了碳纳米材料在碳纤维上浆剂中的应用,包括碳纤维上浆剂中碳纳米材料对上浆剂稳定性、碳纤维表面特性及碳纤维复合材料界面性能的作用。碳纤维上浆剂可分为溶剂型、乳液型、水溶性上浆剂,采用上浆法可以通过碳纤维上浆工序直接将碳纳米材料引入碳纤维表面。通过对上浆剂中的碳纳米材料进行改性,引入带同种电荷的官能团,可降低上浆剂乳胶粒子的团聚,提高上浆剂的稳定性,增加碳纤维表面粗糙度和改变碳纤维表面化学组成,增强碳纤维复合材料界面的物理锚定作用与化学键合作用,提高碳纤维复合材料的界面性能。指出通过化学键将改性碳纳米材料接枝到上浆剂主浆料分子上,可以缓解碳纳米材料的团聚,使碳纳米材料更均匀地包裹在碳纤维表面,进一步改善碳纤维表面特性和复合材料界面性能,这是未来碳纳米材料上浆剂研究的重要方向之一。     

碳纤维的改性及其界面性能

采用化学接枝的方法对篮球鞋用碳纤维进行了表面改性处理,将柠檬酸接枝到碳纤维表面制备了碳纤维/环氧树脂复合材料,对比分析了改性前后碳纤维的表面形貌、界面剪切强度和层间剪切强度,并对断口形貌进行了观察。结果表明:经过柠檬酸改性后的碳纤维表面粗糙度明显增加,与树脂基体的结合力最强;碳纤维、氧化后的碳纤维、对苯二胺接枝的碳纤维、聚柠檬酸接枝的碳纤维和二次接枝对苯二胺的碳纤维的界面剪切强度分别为46.8,53.4,68.2,62.4,82.2 MPa,改性碳纤维的界面剪切强度都高于原始碳纤维,二次接枝对苯二胺的碳纤维的界面剪切强度最大;经过表面改性处理的碳纤维的层间剪切强度都有不同程度提高,且二次接枝对苯二胺的碳纤维的层间剪切强度最大。     

固体推进剂用碳纤维HTDE接枝改性及其表面性能研究

运用共价接枝改性方法,对碳纤维进行了表面接枝超支化聚三酸肝-二甘醇环氧树脂(HTDE)改性处理。采用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等分析技术,研究了HTDE接枝反应过程及改性处理对碳纤维表面性能的影响。结果表明,HTDE通过化学键合作用成功接枝于碳纤维表面,碳纤维表面缺陷得到改善,表面粗糙度明显提高。     

碳纤维表面改性专利技术研究进展

在碳纤维增强复合材料中,碳纤维与树脂基体的弱粘结力导致复合材料的界面剪切强度低,限制了其应用,故需要对其表面进行改性以提高纤维复合材料的界面性能。本文对目前有关碳纤维表面改性的国内外专利文献进行分析,以期有助于业界了解行业环境、发现技术热点、提高技术创新。     

Cu＋Ni复合镀碳纤维增强堇青石基复合材料的研究

通过化学镀方法，在碳纤维表面分别镀上Ni和Cu Ni镀层，以这种表面改性碳纤维与堇青石陶瓷复合，制备表面改性碳纤维增强堇青石基复合材料；研究碳纤维，镀镍碳纤维，铜镍复合镀碳纤维的含量对复合材料的抗弯强度，尺寸变化率，密度和孔隙率等的影响规律。结果表明，碳纤维可以显著地提高材料的性能，表面改性碳纤维可以进一步提高材料性能，尤其是铜镍复合镀碳纤维的增强效果更好，其抗弯强度比基体的抗弯强度提高3．5倍，纤维与基体的复合质量较好。     

活性碳纤维化学改性的研究进展

介绍了活性碳纤维的结构特点及表面化学组成,综述了近年来活性碳纤维化学改性的国内外研究进展,并阐述了活性碳纤维化学改性今后的研究方向。