碳纖維的超臨界氨水處理與表征.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TB323國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào):620理學(xué)碩士學(xué)位論文碳纖維的超臨界氨水處理與表征碩士研究生：哈盛章導(dǎo)師：孟令輝教授申請(qǐng)學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：高分子化學(xué)與物理所在單位：應(yīng)用化學(xué)系答辯日期：2006年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要碳纖維具有高強(qiáng)度、高比模量、耐腐蝕、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，作為增強(qiáng)材料在復(fù)合材料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是由于其表面光滑，缺少表面活性官能團(tuán)，從而影響了碳纖維與樹(shù)脂之間的界面性能，因此

2、對(duì)其進(jìn)行表面改性是非常有必要的。為了更好的評(píng)價(jià)碳纖維表面處理效果，本文采用丙酮石油醚體系對(duì)碳纖維表面進(jìn)行了抽提處理以除去纖維表面殘留的環(huán)氧基團(tuán)。在采用超臨界氨水(SCA)對(duì)抽提后的碳纖維進(jìn)行表面處理后，以丙烯酸為接枝單體，對(duì)碳纖維進(jìn)行表面接枝改性。利用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)處理后碳纖維的表面形貌進(jìn)行觀察。采用X射線光電子能譜技術(shù)(XPS)分析了改性前后碳纖維表面元素含量的變化，從而確定纖維表面超臨界處理的機(jī)制；對(duì)處理前后的碳纖維制成

3、的復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)進(jìn)行了測(cè)試，并通過(guò)掃描電子顯微鏡研究了復(fù)合材料斷口形貌的變化。對(duì)處理前后的碳纖維進(jìn)行了單絲拔出測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)碳纖維采用丙酮石油醚抽提，可以較徹底地清除碳纖維表面的環(huán)氧涂層以及物理吸附在其表面的雜質(zhì)。抽提前后，碳纖維的表面形貌沒(méi)有發(fā)生明顯變化。超臨界氨水處理碳纖維會(huì)使碳纖維的復(fù)絲強(qiáng)度降低。降低程度隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。但是適當(dāng)?shù)奶幚砜梢蕴岣呃w維與樹(shù)脂的界面強(qiáng)度。經(jīng)超臨界氨水處理3min后，可使