碳纖維表面結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料界面性能的相關(guān)性研究.pdf

1、碳纖維的表面結(jié)構(gòu)包括表面物理溝槽結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)官能團(tuán)結(jié)構(gòu)，碳纖維的表面結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料的界面性能具有重要影響:一方面，碳纖維表面的溝槽結(jié)構(gòu)會(huì)為碳纖維與樹(shù)脂基體間的結(jié)合提供嚙合中心;另一方面，碳纖維表面的化學(xué)官能團(tuán)可與樹(shù)脂基體的化學(xué)官能團(tuán)結(jié)構(gòu)間或發(fā)生反應(yīng)形成化學(xué)鍵，或發(fā)生分子鏈間的纏結(jié)作用。
　　本論文主要從碳纖維表面結(jié)構(gòu)的定量表征入手，以CYTEC-CF、HS-CF、JH-CF三種類(lèi)型的碳纖維為研究對(duì)象，通過(guò)使用SEM拍照、Phot

2、oshop提取和Matlab編程的方式建立了定量表征碳纖維表面物理結(jié)構(gòu)的方法，提出了表面溝槽深寬比、表面溝槽密集程度、表面不規(guī)整度等相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)的測(cè)定方法;在此基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)節(jié)原絲紡絲工藝中的凝固浴溫度參數(shù)，利用表面結(jié)構(gòu)在碳纖維制備過(guò)程中的遺傳性調(diào)控了由上述原絲制得碳纖維的表面物理結(jié)構(gòu)。
　　通過(guò)調(diào)節(jié)電化學(xué)氧化處理中的電流密度參數(shù)，并結(jié)合DCAT對(duì)碳纖維表面能的定性表征及XPS對(duì)碳纖維表面含碳官能團(tuán)含量的表征，可實(shí)現(xiàn)碳纖維表面含碳