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空气冷等离子体连续化处理碳纤维表面的研究

一、前言 碳纤维增强复合材料以其高的比强度、比模量、耐腐蚀等优良性能,已)’‘泛应用于航天,航空、化工,医学,体育器材等众多的领域中〔l一3〕。近年来发展极为迅速。全世界碳纤维的生产及需求量逐年在增加,而且性能也逐渐在提高[4〕。但是,山于碳纤维表面光滑,惰性大,与基体树脂间的粘结性能差,表现在复合材料的层间剪切强度低,限制了它的应用范围。因此,从六十年代至今,有很多人致力于这方面研究,提出了各种有效的表面处理方法。公开报导的有:表面氧化法〔5〕,表面涂层法〔“〕,冷等离子体表面处理法等〔7」,这些处理方法各有其利弊,但总的来说,冷等离子体表面处理方法效果较好,这是因为: 1。冷等离子体处理只局限于对纤维表面改性,对纤维本体性能影响很小,从而避免了气相氧化法对纤维强度损伤严重的弊病, 2。冷等离子体表面处理效果好,一般只需处理几分钟,就可使复合材料的层问剪切强度提高200kg/cm忿以上, 3。冷等离子体处理只涉及气一固反应,没...  (本文共7页) 阅读全文>>

《复合材料学报》1987年03期
复合材料学报

碳纤维与铜、钴、铁等金属的相容性研究

引言 碳纤维由于具有许多优异性能以及价格较为低廉和材料来源广泛等优点,已成为一种重要的金属基复合材料的增强纤维。 金属基复合材料的制备成型温度较高,在使用温度上也要求远高于聚合物基复合材料。此外,碳纤维与一般常用金属的润湿性较差,难以直接复合成材。目前较常采用的方法之一是在碳纤维上预涂覆与被增强金属基体相同或其它润湿性好的金属镀层。因此,研究碳纤维与不同金属在高温下的相容性问题,对于开展碳纤维增强不同金属基体复合材料的研制、确定复合材料在高温下的使用性能以及选择合适的碳纤维润湿性金属预镀层,都将具有实际的意义。 本文采用连续电镀的方法,在碳纤维表面镀覆铜、铁、钻等金属镀层,并将镀金属碳纤维在真空条件下进行不同温度的热处理,以研究和分析金属镀层在不同温度下的形貌和结构变化、镀金属碳纤维的组织结构变化、金属镀层与碳纤维的相互作用、高温下对纤维力学强度性能的削弱情况以及削弱机制等相容性问题。实验1.徽金.碳纤维的姚空热处理和强度浦定采...  (本文共12页) 阅读全文>>

《复合材料学报》1987年04期
复合材料学报

碳纤维表面性能的研究

一、引言 树脂基的碳纤维复合材材(CFRP)是一种轻质高强的材料,而且具有耐腐蚀等优异性能,因此在航空、宇航以及核工业上得以应用,但由放碳纤维表面较惰性,因此与树脂的粘结性差,导致材料的抗剪强度不高,为了提高它的抗剪性能,许多学者对碳纤维表面进行改性处理〔‘一巴’,以期改善其粘结性能提高抗剪强度,但不论采取那种表面改性处理方法,都必须对处理前、后的表面性能进行分析测试,以便对各种处理方法作出正确的评价,对复合材料界面粘接过程与机理作出科学的分析。二、结果与分析 1.比亥面及孔径分布的翻定〔。J 由动态吸附法,用ST一03型侧定仪侧定其比表面及孔径分布,结果如表l。由表l可知国产三种碳纤维的比表面是不同的,兰州碳纤维与上海碳纤维相当,而广州碳纤维则比它习阅、女勺 农1碳纤维不周峨纤绝比决面与叔化处理 时向关系处理条件氧化时间 (分)比表面(米/克).‘//.,助 卜\\.l、、、、、. ,!。。。z。,。}o}:3 .7 之__}...  (本文共6页) 阅读全文>>

《复合材料学报》1987年04期
复合材料学报

碳纤维碳化特征的 SAM 微观分析

一、引言 碳纤维在复合材料中占有非常重要的地位。为了满足宇航工程等尖端技术的要求,“三超一小”即超高强度(UHT),超高模量(UHM),超高伸长(UHE)和小变异系数(Cv)是碳纤维发展的必然趋势。针对这样一些高性能指标的要求,深入探讨碳纤维的碳化特征是非常必要的。碳纤维主要是聚丙烯腊系碳纤维。对这类碳纤维,尚有许多物化性能还不十分明确。尤其是在预氧化和碳化过程中的一些化学反应、裂变产物、表面沽污及碳化特征等都直接影响碳纤维的质量。 本文利用扫描俄歇电子谱仪(Seanning Auger Mieroprobe,SAM)对不同工艺生产的碳纤维在碳化过程中的碳化均匀度、碳化演变、碳化的性质及局部污染做了侧试和分析。将所得的微区分析结果与碳纤维力学性能的参数加以比较,发现碳化的均匀程度和碳纤维的抗拉强度有着直接的关系。二、测试分析1、洲试魔理当一束极细的电子束照射到碳纤维表面时,碳原子K能级的电子被激发而形成空位,在此电离状态下的驰豫...  (本文共6页) 阅读全文>>

《化工新型材料》1987年04期
化工新型材料

高强高模合成纤维的技术进展

月jJ舀 新材料产业正以10%以上的年增长率发展,其中就包括高强高模的合成纤维及其复合材料。据预测,到21世纪初新材料的市场规模将增加20倍,达到十亿日元左右,那时新材料将迎来普及的阶段‘”。 正是由于认识到高强高模纤维及其复合材料等新材料是“未来的收益源”,因此国外许多公司,特别是目前正处于低经济成长阶段的传统的材料厂,为了确保将来能获得稳定的收益,目前都在竞相研究、开发和生产这些新材料。但新材料的发展有几个共同特点:①需要众多的人材、资金及较长的开发时间,②在开发过程中需与用户密切配合,③需逐步确立新材料的信赖性,因而需建立客观和统一的评价方法,④需要国内以至国际间的协作,并加强技术情报交流和实验数据的交换等。为此,为了加速发展我国的高强高模纤维,根据当前的技术水平和存在问题,特介绍国外近期的有关新技术。 一、聚丙烯睛基碳纤维 近期聚丙烯腊基碳纤维已取得两项主要进展:①超高强度碳纤维(500烤/mmZ以上)已在各大公司投产,...  (本文共10页) 阅读全文>>

《新型碳材料》1987年02期
新型碳材料

英国碳纤维工业若干情况介绍

86年由国际信托投资组团我公司派员赴英R。K Tex七iles ComPosite fibres Limited(以下简称R.K公司)参加“项目协调会”。在该公司生产现场停留二周,参观了该公司与碳纤维有关的四个生产厂。还参观了英国Courtauld“公司32ok碳纤维原丝生产线,Universal Carbon fibre公司(以下简称U.C.F公司)耐燃织物生产厂,和曼彻斯特大学理工学院的纺织工厂(特种纤维纺织),雪里研究所(Shirley In“titute)复合材料试验室,现把若干情况汇报如下: ,,﹄r.,一、R.K公司基本概况 R。K公司碳化线(200锭)是1981年建立的。几年来一直在进行研究改进,我们现场看到的似乎是中试生产线,试验修改的痕迹明显可见。该公司几位经理曾分别在西德欲gd公司,英国的Coortattld。公司,Roh“一Ro了e“公司和美国工作多年。R.K公司在英国的竞争者,C。盯枯uld。公司是一家大...  (本文共4页) 阅读全文>>