碳纤维表面改性研究进展.pdf

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1、2015年3月化学研究ii1第26卷第2期CHEMICALRESEARCHhttp：／／hxya．cbpt．cnki．net碳纤维表面改性研究进展刘保英。，王孝军。，杨杰，丁涛(1．四川大学高分子科学与工程学院，四川成都610065；2．河南大学化学化工学院，河南开封4750043．四川大学分析测试中心，四川成都610064)摘要：碳纤维因其优异的综合性能常被用作树脂基体的增强材料．然而由于碳纤维与树脂基体之间的界面结合性能较差，其增强的复合材料的力学性能往往与理论值相差甚远，因此必须对碳纤维进行表面改性，以提高其与聚

2、合物基体的界面粘结性能．本文作者综述了国内外关于碳纤维表面改性技术的研究进展，概述了涂层法、氧化法、高能辐射法等改性方法对碳纤维增强复合材料界面强度的改性效果．关键词：碳纤维；表面改性；研究进展中图分类号：064文献标志码：A文章编号：1008—1011(2015)O2一O111—1OResearchprogressofsurfacemodificationofcarbonfiberLIUBaoying一，WANGXiaojun。，YANGJie'¨，DINGTao(1．CollegeofPolymerScience&

3、Engineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，Sichuan，China2CollegeofChemistryandChemicalEngineering，HenanUniversity，Kaifeng475004，Henan，China3．Analytical&TestingCenter．SichuanUniversity，Chengdu610064，Sichuan，China)Abstract：Carbonfiber(CF)hasbeenwidelyusedasareinf

4、orcementofpolymercompositeduetoitsexcellentcomprehensiveperformance．However，thestrengthofCFreinforcedresinma—trixcompositeisalwaysmuchlowerthanthetheoreticallypredictedvalueduetosmoothsur—faceandchemicalinertnessofcarbonfiberwhichleadtoapoorinterfacebetweenCFand

5、res—ins．Thus，theresearchonsurfacemodificationofcarbonfiberisveryimportantinthecompos—itesapplications．ThisarticlepresentsanoverviewofsomesurfacemodificationmethodsofCF，suchascoatingmethod，oxidationprocessandhigh—energyradiationtreatment，andintro—ducesthemodified

6、effectofeachmethodontheinterfacialstrengthofcarbonfiberreinforcedpolymercomposite．Keywords：carbonfiber；surfacemodification；researchprogress碳纤维(CF)以其高比强度、高比模量、小的线生产的碳纤维按前驱体原料的不同可以分为：聚丙膨胀系数、低密度、耐高温、抗腐蚀、优异的热及电传烯腈基(PAN—based)、黏胶基、沥青基碳纤维和气相导性等特点，被称为新材料之王，常用作高性能树脂生长碳纤

7、维．与另外3种碳纤维相比，PAN基基复合材料的增强材料，广泛应用于飞机制造、国防碳纤维生产工艺简单，产品力学性能优异，产量约占军工、汽车、医疗器械、体育器材等方面。卜．工业化全球碳纤维总产量的9O以上[5]．自1962年问世以来，PAN基碳纤维取得了长足的发展，成为碳纤收藕日期：2014—09—15．维工业生产的主流_7]．基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目(14A430o42)．由于碳纤维原丝表面由大量惰性石墨微晶堆砌作者简介：刘保英(I986一)，女，讲师，研究方向为聚合物基复合材而成，所以原丝表面呈非极性

8、_8]，表面能小，与树料改性研究．通讯联系人，E—mail：ppsf@SCU．edu．cD，dingtao@henu．edu．cn．脂基体的浸润性差，界面结合性能差．此外，高性能DOI：10．14002／j．hxya．2015．02．001化学研究，2015。26(2)：111—120化学研究的碳纤维表面光滑，比表面积小，这也使得