用反气相色谱测定碳纤维表面能

详细阐述和分析了反气相色谱法的原理、仪器和测试方法。根据国内外碳纤维生产厂商应用该方法对其碳纤维表面能测试事例表明,该方法测定碳纤维表面能以及建立起来的软件处理系统,使得测定精度显著提高。指出该新测定方法值得推广应用。

碳纤维材料表面改性技术的研究进展

碳纤维增强材料具有优异的力学性能和质量比,是先进复合材料的首选材料。由于碳的疏水性和化学惰性以及碳纤维生产过程中高温、碳化和石墨化等工序,造成碳纤维表面与聚合物分子之间界面附着力较差,这是长期存在且需要克服的问题。碳纤维表面改性技术分为化学法和物理法两类,介绍了近年来国内外在碳纤维表面改性方面的研究进展。比较了酸处理法、电化学法、碳纳米管接枝法、涂层法、等离子处理法及高能辐射法等处理方法对碳纤维表面改性的效果,并结合实际生产指出了各种方法所存在的不足。

臭氧处理对碳纤维表面及其复合材料性能的影响

利用X射线光电子能谱(XPS)研究了碳纤维经臭氧(O_3)氧化处理后表面元素组成及表面官能团的变化,结果发现,O_3表面处理主要增加了碳纤维表面上的羟基或醚基官能团;研究了表面O_3氧化处理对复合材料力学性能的影响,结果表明,碳纤维经O_3氧化处理后明显改善了碳纤维与环氧树脂间的界面粘结,其复合材料的层间剪切强度明显提高。

电化学氧化后粘胶基碳纤维表面官能团的红外光谱表征

粘胶基碳纤维经过电化学氧化后,沿径向切成极薄的片状试样,制成溴化钾压片,可以降低试样对红外光的散射作用。采用FTIR-ATR 分析氧化前后纤维表面官能团的变化情况时,尽可能使用大的入射角,可以降低试样对红外光的吸收作用。分析结果表明,粘胶基碳纤维经过电化学氧化后.纤维表面产生了羧基、酚羟某、西昆式结构等含氧官能团。

不同电解质对阳极氧化后粘胶基碳纤维表面酸性官能团含量的影响

在不同电解质水溶液中,用阳极氧化法处理粘胶基碳纤维,并用电位滴定法测定氧化后碳纤维表面酸性官能团的含量,分析了测试中产生误差的主要原因。对于选择最佳处理工艺,深入了解电化学氧化机理和纤维与基体树脂的粘合机理有重要意义。

表面处理对碳纤维/聚醚醚酮复合材料相容性及其力学性能的影响研究

通过KMnO_4、(NH_4)_2HPO_4和浓HNO_3对PAN基碳纤维(T300)进行表面改性,以聚醚醚酮(PEEK)为基体,制备碳纤维(CF)/聚醚醚酮复合材料。利用红外光谱和拉曼光谱对改性后的CF表面结构进行了研究。通过扫描电镜观察了CF和PEEK之间的界面粘结情况,用拉伸实验机对复合材料进行力学测试。结果表明,KMnO_4、(NH_4)_2HPO_4和浓HNO_3处理后CF表面无序度和活性碳原子增多,提高了CF表面活性,其中浓HNO3处理后CF表面含无序度最大,表面活性更强,制备的CF/PEEK复合材料相容性及其力学性能最好。

碳纤维表面处理对含硅芳炔树脂复合材料的界面增强

含硅芳炔(PSA)树脂是一类具有优异耐热性的树脂基体,其纤维复合材料可应用于航空航天领域,但是PSA树脂与纤维的复合材料存在界面结合较弱的问题。文中针对这个问题,以T300碳纤维/PSA树脂复合材料为对象开展研究。首先,对T300碳纤维布进行高温处理,并进行了热重分析、红外光谱、X射线光电子能谱及扫描电镜表征;其次,制备了T300/PSA树脂复合材料,探究了其性能变化;最后,用端炔基苯并噁嗪(BA)偶联剂涂敷高温处理后的碳纤维布,再与PSA树脂复合,研究了复合材料性能变化。结果表明,高温处理的T300碳纤维/PSA树脂复合材料力学性能提高,高温处理的T300碳纤维布再经BA偶联剂涂敷,其PSA树脂复合材料的力学性能可进一步提高,常温弯曲强度提高到了413.1 MPa,提升幅度为53.9%;450℃弯曲强度提高到了295.5 MPa,提升幅度为44.3%。

碳纤维表面处理对液体成型碳纤维增强MC尼龙复合材料力学性能的影响

本论文采用真空辅助树脂灌注成型工艺(VARI),通过己内酰胺原位阴离子聚合的方法制备了连续碳纤维增强浇铸(MC)尼龙的复合材料,并系统研究了丙酮去浆处理、气相氧化处理、偶联剂处理和火焰处理四种不同碳纤维织物表面处理方式的碳纤维表面的O/C比和微观形貌以及复合材料的力学性能、表面形貌和碳纤维体积分数。结果表明:对碳纤维表面进行偶联剂涂层处理,此碳纤维制备的复合材料的力学性能较其他处理方式的碳纤维制备的复合材料而言力学性能最优,其拉伸强度达到595.5 MPa,弯曲强度达到330.7 MPa,层间剪切强度达到30.6 MPa;此条件下碳纤维表面的O/C比达到44.51%,复合材料的碳纤维体积分数达到51.4%。

碳纤维表面的微波辐射改性方法及其对CFRPs界面性能的影响

微波辐射改性碳纤维是CFRPs界面强化的有效手段。本工作从电磁场理论、电磁仿真模拟、试验测试的角度全面研究了微波辐射对碳纤维的作用过程,优化了微波电场与碳纤维夹角、辐射区域及辐射时间的工艺参数,定量表征了微波辐射碳纤维对复合材料的界面强化效果。Ansoft HFSS电磁模拟结果表明碳纤维对微波的吸收具有方向选择性:碳纤维对其轴向极化微波产生强反射,反射率高达98.44%;对其径向极化微波的吸收特性良好,反射率仅为6.44%,因此避免微波沿着纤维轴向极化是实现碳纤维有效改性的工艺基础。测试并分析了微波辐射对碳纤维编织布温度的影响规律,优化了适用于碳纤维均匀改性的微波辐射区域;基于微滴脱黏法,建立了CFRPs界面剪切强度与微波辐射时间的关系,获得了辐射80 s时CFRPs界面剪切强度最高22.6%的增幅。

一种连续碳纤维表面金属化处理的方法

本发明公开一种连续碳纤维表面金属化处理的方法,先配置浸渍溶液或电镀溶液,将未上浆或经表面去浆后的碳纤维连续通过所述浸渍溶液浸渍,得到预浸渍碳纤维;再将预浸渍碳纤维连续通过盛有电镀溶液的电解槽,得到表面金属化碳纤维。

48k及以上大丝束碳纤维表面连续电沉积过渡金属的装置与方法

<正>本发明的目的在于提供一种大丝束碳纤维表面电沉积过渡金属的工艺方法,它是以连续大丝束(48k及以上)碳纤维在置入温度为600~660℃的炉膛中保持90~120 s进行除胶处理,再经过去油和表面清洁处理,然后进行碳纤维表面电沉积过渡族金属,最后进行去离子水的三级清洗。

一种碳纤维表面改性的方法

一种碳纤维表面改性的方法,涉及一种表面改性的方法。本发明是要解决现有碳纤维表面改性的方法存在的在提高碳纤维表面能的同时也损失了碳纤维的本体强度,导致其最终的复合材料性能降低的技术问题。本发明的制备方法如下:1对碳纤维进行表面预处理;

氧化石墨烯接枝表面改性碳纤维的方法

氧化石墨烯接枝表面改性碳纤维的方法,它涉及一种碳纤维的改性方法。本发明为了解决解决现有碳纤维表面活性低,表面张力下降,与树脂基体浸润性变差,导致复合材料的层间剪切强度降低的技术问题。本方法如下:1石墨氧化;2氧化石墨母液剥离;3氧化石墨烯功能化;4碳纤维的表面功能化;

碳纤维表面处理处理方法及其设备

<正>一种用于改善碳纤维表面活性的碳纤维表面处理方法及其设备,将含有氧气的气体通过由紫外灯管和密闭气体容器等组成的紫外线臭氧发生器所产生的高活性的臭氧(臭氧的浓度为0.5~1m g/l)

碳纤维表面的改性及发展趋势

一、碳纤维表面改性的目的1.碳纤维表面改性的目的:①改善碳纤维与基体的相容性,提高复合材料的力学性能;增强纤维表面与基体的机械锁合,物理粘合和化学键合;②改善纤维的耐温、耐氧化性,可通过在纤维表面导入微量P.B.Zn 等元素或涂覆金属、非金属层来完成;③改善纤维的力学性能。

碳纤维涂覆SiO_2新工艺及涂层特性

本文采用一种简单的新工艺。成功地在国产碳纤维表面涂覆一层均匀的 SiO_2涂层。并研究了碳纤维涂覆的耐热性及与镁液的复合效果。结果表明,碳纤维涂覆后可以在700℃以上不氧化,与镁液复合效果良好。

碳纤维韧化涂层处理对复合材料性能的影响

选择高韧性环氧树脂作为碳纤维表面涂层处理剂,研究了碳纤维表面聚合物涂层韧化处理对其复合材料性能的影响,探讨了界面韧化的作用机理。结果表明:高韧性环氧涂层能提高单向复合材料的层剪、拉伸及冲击等性能,且处理工艺简单;涂层处理后Φ150mm复合材料压力容器强度转化率由81%提高到86.4%。

体育器材的HTA-P30碳纤维高新化工材料应用

运动器材与设备对运动效果具有一定程度的影响,应当优化体育器材的选择,碳纤维复合材料在当前体育运动器材中具有强度与初性高,耐腐蚀的优势,本文重点介绍了HTA-P 30碳纤维高新化工材料在体育器材中的应用。本文研究了体育器材的选择情况,研究将HTA-P 30碳纤维与普通的碳纤维材料运用体育器材设计中的效果,将Mg、A1加入碳纤维之中提升了碳纤维的弹性模量。随着碳纤维弹性模量提升,普通碳纤维表面-0H振动吸收峰值达到3440 cm^(-1),使用中可处理干净HTA-P30碳纤维表面水分.

碳纤维/环氧树脂复合材料界面化学反应研究

我们用裂解气相色谱法研究了复合材料界面化学反应,实验结果表明:碳纤维表面基团可与环氧树脂发生界面化学反应,温度升高对反应有加速作用且在高温下温度的加速作用更显著。硝酸煮沸氧化处理1小时碳纤维表面基团与β萘酚缩水甘油醚环氧反应,140℃、160℃、180℃反应5小时和250℃反应20分钟,碳纤维表面基团反应量分别可达0.009gmeq/g,0.014meq/g,0.033meq/g和0.043meq/g。

从“苦海无边,回头是岸”到“苦海有边,回头无岸”——追忆师昌绪先生为中国碳纤维发展战略布局之二三事

材料皇冠上的明珠之一——聚丙烯腈碳纤维高性能纤维及其复合材料,主要指具有高强高模特性的聚丙烯腈（PAN）碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维及其作为增强体所制备的一类材料,是世界各国发展高新技术、国防尖端技术和改造传统产业的物质基础和技术先导,是我国战略性新兴产业中最主要的发展方向之一。同时具有明显的军民两用特征,对国民经济发展和国防现代化建设具有极其重要的基础性、关键性和决定性作用。20世纪50年代,由日本学者开发出了用聚丙烯腈化学纤维（PAN）制备碳纤维的技术。