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碳纤维复合材料界面性能研究 碳纤维复合材料界面性能研究 大纲 1.研究的背景及意义 2.研究方法 3.研究结果与分析 4.结论 碳纤维复合材料界面性能研究的背景及意义 碳纤维复合材料是一种高性能的复合材料 高比强度 高比模量 它因具有 等诸多优点 而在国民经济各个领域得到广泛应用 碳纤维复合材料界面性能研究的背景及意义 但碳纤维表面平滑, 呈现化学惰性, 与树脂基体浸润性差, 这使复合材料界面粘合性能差, 从而严重的影响了复合材料整体优异性能的发挥。 碳纤维复合材料界面性能研究的方法 本篇报告主要针对复合材料中普遍存 在的界面问题,从增强碳纤维表面改性和 复合材料成型工艺两方面进行研究。 碳纤维复合材料界面性能研究的方法 采用电化学改性处理技术对碳纤维进行了处理 超声连续改性技术对纤维表面性能的影响 碳纤维复合材料界面性能研究的方法 方法一：电化学处理方法 电化学处理对碳纤维表面能的影响 经电化学处理后碳纤维表面能提高, 特别是其中的极性部分提高幅度较大, 且与水的浸润角减小。 碳纤维复合材料界面性能研究的方法 碳纤维表面能较低 纤维与树脂之间浸 润性差, 复合材料界面 强度低 改良前： 改良后： 碳纤维因表面极性 官能团含量增加, 表面粗糙度增加 纤维与树脂之间的 浸润性得到改善 碳纤维复合材料界面性能研究的方法 方法二：超声处理方法 超声处理时间对树脂表面张力的影响 随超声处理时间的增加树脂表面张力也相应减小。 碳纤维复合材料界面性能研究的方法 纤维在复合材料断口中的形貌 超声的作用使界面物理化学状态改变, 界面微观性能提高。 碳纤维复合材料界面性能研究的结论 电化学改性处理可以改变纤维表面的化学成分；可对纤维表面进行刻蚀, 使表面粗糙；可以使浸润性得到改善, 提高复合材料的界面性能。 碳纤维复合材料界面性能研究的结论 超声作用对树脂体系和碳纤维表面都有影响。超声的空化、声流作用, 使树脂体系表面张力下降, 使碳纤维表面变粗糙 在纤维表面引入极性官能团, 其综合作用的结果使碳纤维/ 环氧树脂间的界面性得到改善, 界面剪切强度增加。 碳纤维复合材料的应用 利用其尺寸稳定性，应用于宇宙机械等； 利用其耐药品性，应用于密封填料和滤材； 利用其电气特性，应用于电极材料等； 利用其生体适应性，应用于人工骨、韧带； 参考文献 黄玉东，曹海琳，邵路等.碳纤维复合材料界面性能研究.宇航材料工艺.2002;1;19~29