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玻璃钢化粪池规格型号尺寸表,碳纤维的表面改性方法简介
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恒德环保科技

时间 : 2022-04-11 02:37 浏览量 : 73

玻璃钢化粪池规格型号尺寸表,碳纤维的表面改性方法简介

碳纤维复合材料是一种具有优异性能的材料,但它的层间剪切强度(ILSS)较差,为此,已有许多单位对碳纤维表面进行了改性研究,以改善纤维的表面性能,使之与树脂有良好的粘结。目前,普遍采用的碳纤维表面改性方法有如下几种:

1.气相氧化法

在400℃和500℃下,用氧气或空气氧化处理碳纤维表面,并以铜和铅盐作为催化剂,结果能使复合材料的剪切强度提高2至3倍,不过操作要很小心,不然会导致纤维发生70L严重解降。

2.液相氧化法

液相氧化方法种类较多,有浓HNO1、4아梁)NaC1O。和KMnO.溶液氧化法,有混合酸法等,其中以浓HNO:法和混合酸法被普遍地采用。现将这两种方法及结果简介如下:

若以65%HNO。回流氧化处理,能得处理时间(小时)到图2-55所示的氧化处理时间与ILSS之图2-55硝酸氧化处理时间与层间剪切强度的关系间的关系。

也曾有人用1NNa:Cr:O7和6NHNO,混合液回流处理碳纤维,得到氧化处理时间与复合材料ILSS之间有如下关系:由这些结果可知,这种方法能改善纤维的表面性能,但效果不十分显著。

3.阳极氧化法

这种方法是将碳纤维作为阳极,石墨作为阴极,1%HNOs或1NNaOH溶液作为电解液,加2伏直流电压,电流密度为1毫安/厘米,结果如下:

由此结果可知,阳极氧化的效果较好,工艺又较简单。以NaOH作电解液的效果,比HNO好。

4.电聚合涂层改性处理

70年代国外就开始对碳纤维的电聚合涂层作改性处理,进行了一系列的研究工作。以碳纤维作为电极,将乙烯基单体或其共聚物,在电场作用下聚合在碳纤维表面,使复合材料的层间剪切强度提高了16%,达到800公斤/厘米'左右。我国碳纤维复合材料研究工作者,以碳纤维作为阳极,在电引发下将丙烯酸等在HSO.溶液中电聚合在碳纤维表面上,使复合材料的层间剪切强度由619公斤/厘米提高到837公斤/厘米*。另一项研究成果是将AA-H:SO.-H:O休系电聚合到碳纤维表面,使复合材料的层间剪切强度由468公斤/厘米提高到794公斤/厘米。电聚合方法之所以能提高碳纤维复合材料的层间剪切强度,其原因是:

(1)电聚合涂层对碳纤维起了补强的作用,提高了纤维本身的强度;

(2)改变了复合材料界面层的结构与性能,使界面分子在电场作用下,发生化学反应形成化学键,提高了界面粘结强度;

(3)提供了一个可塑层,有利于消除界面预应力。

但是,利用这种电聚合改性碳纤维表面的方法时,若要使复合材料不降低湿热性能,满足航空和宇航工业材料的要求,对聚合单体必须谨慎地加以选择。


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