碳纤维电化学氧化表面处理效果的动态力学热分析研究

被引：25

作者：

刘杰

郭云霞

梁节英

机构：

[1] 北京化工大学材料科学与工程学院

[2] 北京化工大学材料科学与工程学院北京

[3] 北京华北工学院化学工程系太原

[4] 北京

来源：

复合材料学报 | 2004年 / 04期

关键词：

PAN; 碳纤维; 电化学氧化; 动态力学热分析; 环氧树脂; 界面粘结; ILSS;

D O I：

10.13801/j.cnki.fhclxb.2004.04.008

中图分类号：

TQ342.742 [];

学科分类号：

0805 ; 080502 ;

摘要：

利用动态力学热分析(DMTA)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对聚丙烯腈基(PAN)碳纤维电化学氧化表面处理效果进行了研究。研究结果表明,DMTA谱图中经电化学氧化处理的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)其损耗角正切(tanδ)较未处理的降低30%,玻璃化温度(Tg)与tanδ峰值的变化可以有效地表征PAN基碳纤维表面处理的效果。这一结论与SEM观察CFRP断口形貌的结果相符。经定量计算出的界面粘结参数A和α与CFRP的层间剪切强度(ILSS)所反映的碳纤维与树脂间界面粘结效果是一致的。同时,XPS表面化学分析表明,经电化学氧化处理后的碳纤维表面羟基含量提高55%及活性碳原子数增加18%,采用适当的处理条件可使CFRP的ILSS提高20%以上。

引用

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