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碳纤维表面处?/p>

 

碳纤维作为一种具有高强度高模量的先进材料?/p>

通常需要与其他基体材料进行复合制备

成复合材料进行使用。由于碳纤维本身经过

1300

℃以上的高温处理,纤维中

90%

以上由碳

元素组成,纤维表面活性官能团很少,具有较强的惰性,与高分子树脂等基体进行复合时?/p>

纤维与树脂的结合较差?/p>

影响纤维优异力学性能的发挥,

并最终影响复合材料的性能?/p>

因此

在碳纤维制备过程中,

通常需要对碳纤维进行表面处理,

增加其表面的活性基团,

增强与树

脂等基体之间的结合?/p>

 

5.3.1 

表面处理方法

 

由于碳纤维表面处理对其复合材料性能提高的作用,因此表面处理方法的研究也是碳

纤维制备技术研究的重点?/p>

经过多年的研究,

科研工作者开发了多种对碳纤维进行表面处理

方法,表

5.11

列出了可以对碳纤维进行表面处理的不同方法及其影响因素。在这些处理?/p>

法中,目前应用在工业化生产上的基本上都是电解氧化法?/p>

 

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5.11 

碳纤维表面处理方法和影响因素

 

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类型

 

处理方法

 

影响因素

 

1 

气相氧化

 

O

2

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O

3

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2

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SO

2

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、空气、水蒸气

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空气?/p>

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时间、温度、浓度、流

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2 

液相氧化

 

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3

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2

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2

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时间、温度、组成比例?/p>

 

3 

电解氧化

 

氨水、碳酸氢铵?/p>

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等水溶液

 

时间、电压、电流密度?/p>

电解质浓?/p>

 

4 

催化氧化

 

硝酸铜、醋酸铜、硝酸铅、硝酸亚铅、硝酸铁、硫酸铁、硝

酸铋、钒酸盐、钼酸盐

 

时间、温度、催化剂?/p>

 

5 

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合物涂层

 

丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯?/p>

醋酸乙烯、丙烯酰胺、乙烯基吡咯?/p>

 

时间、电压、电流、溶

剂、单体浓?/p>

 

6 

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沉积涂层

 

苯乙烯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲基醚与?/p>

来酸酐共聚物

 

时间、电压、电流、溶

剂、共聚物离子浓度

 

7 

表面涂覆

 

PV

A

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PVC

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PAN

、硅烷物,硬性聚氨酯炭黑

 

树脂组成含量、涂覆量

 

8 

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温度、时间、载气、试

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-

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量、浓?/p>

 

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时间、真空度、功率?/p>

流动速度

 

11 

电子辐照

 

γ

射线?/p>

 

辐照剂量、时?/p>

 

5.3.1.1 

气相氧化?/p>

 

气相氧化法是将碳纤维暴露在气相氧化剂

(

如空气?/p>

氧等

)

中,

在加温?/p>

加催化剂等特?

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碳纤维表面处?/p>

 

碳纤维作为一种具有高强度高模量的先进材料?/p>

通常需要与其他基体材料进行复合制备

成复合材料进行使用。由于碳纤维本身经过

1300

℃以上的高温处理,纤维中

90%

以上由碳

元素组成,纤维表面活性官能团很少,具有较强的惰性,与高分子树脂等基体进行复合时?/p>

纤维与树脂的结合较差?/p>

影响纤维优异力学性能的发挥,

并最终影响复合材料的性能?/p>

因此

在碳纤维制备过程中,

通常需要对碳纤维进行表面处理,

增加其表面的活性基团,

增强与树

脂等基体之间的结合?/p>

 

5.3.1 

表面处理方法

 

由于碳纤维表面处理对其复合材料性能提高的作用,因此表面处理方法的研究也是碳

纤维制备技术研究的重点?/p>

经过多年的研究,

科研工作者开发了多种对碳纤维进行表面处理

方法,表

5.11

列出了可以对碳纤维进行表面处理的不同方法及其影响因素。在这些处理?/p>

法中,目前应用在工业化生产上的基本上都是电解氧化法?/p>

 

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5.11 

碳纤维表面处理方法和影响因素

 

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类型

 

处理方法

 

影响因素

 

1 

气相氧化

 

O

2

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时间、温度、组成比例?/p>

 

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电解氧化

 

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剂、单体浓?/p>

 

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表面涂覆

 

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5.3.1.1 

气相氧化?/p>

 

气相氧化法是将碳纤维暴露在气相氧化剂

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碳纤维表面处?/p>

 

碳纤维作为一种具有高强度高模量的先进材料?/p>

通常需要与其他基体材料进行复合制备

成复合材料进行使用。由于碳纤维本身经过

1300

℃以上的高温处理,纤维中

90%

以上由碳

元素组成,纤维表面活性官能团很少,具有较强的惰性,与高分子树脂等基体进行复合时?/p>

纤维与树脂的结合较差?/p>

影响纤维优异力学性能的发挥,

并最终影响复合材料的性能?/p>

因此

在碳纤维制备过程中,

通常需要对碳纤维进行表面处理,

增加其表面的活性基团,

增强与树

脂等基体之间的结合?/p>

 

5.3.1 

表面处理方法

 

由于碳纤维表面处理对其复合材料性能提高的作用,因此表面处理方法的研究也是碳

纤维制备技术研究的重点?/p>

经过多年的研究,

科研工作者开发了多种对碳纤维进行表面处理

方法,表

5.11

列出了可以对碳纤维进行表面处理的不同方法及其影响因素。在这些处理?/p>

法中,目前应用在工业化生产上的基本上都是电解氧化法?/p>

 

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5.11 

碳纤维表面处理方法和影响因素

 

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类型

 

处理方法

 

影响因素

 

1 

气相氧化

 

O

2

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液相氧化

 

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KMnO

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时间、温度、组成比例?/p>

 

3 

电解氧化

 

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H

2

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HNO

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时间、电压、电流密度?/p>

电解质浓?/p>

 

4 

催化氧化

 

硝酸铜、醋酸铜、硝酸铅、硝酸亚铅、硝酸铁、硫酸铁、硝

酸铋、钒酸盐、钼酸盐

 

时间、温度、催化剂?/p>

 

5 

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合物涂层

 

丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯?/p>

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时间、电压、电流、溶

剂、单体浓?/p>

 

6 

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沉积涂层

 

苯乙烯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲基醚与?/p>

来酸酐共聚物

 

时间、电压、电流、溶

剂、共聚物离子浓度

 

7 

表面涂覆

 

PV

A

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PVC

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PAN

、硅烷物,硬性聚氨酯炭黑

 

树脂组成含量、涂覆量

 

8 

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沉积

 

SiC

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TiC

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BN

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NbC

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TaC

、石墨晶

须、碳

 

温度、时间、载气、试

剂含?/p>

 

9 

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丙烯酸、丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈

-

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时间、氧化程度、接?/p>

量、浓?/p>

 

10 

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处理

 

O

2

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时间、真空度、功率?/p>

流动速度

 

11 

电子辐照

 

γ

射线?/p>

 

辐照剂量、时?/p>

 

5.3.1.1 

气相氧化?/p>

 

气相氧化法是将碳纤维暴露在气相氧化剂

(

如空气?/p>

氧等

)

中,

在加温?/p>

加催化剂等特?

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聚丙烯腈基碳纤维的制?表面处理 - 百度文库
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碳纤维表面处?/p>

 

碳纤维作为一种具有高强度高模量的先进材料?/p>

通常需要与其他基体材料进行复合制备

成复合材料进行使用。由于碳纤维本身经过

1300

℃以上的高温处理,纤维中

90%

以上由碳

元素组成,纤维表面活性官能团很少,具有较强的惰性,与高分子树脂等基体进行复合时?/p>

纤维与树脂的结合较差?/p>

影响纤维优异力学性能的发挥,

并最终影响复合材料的性能?/p>

因此

在碳纤维制备过程中,

通常需要对碳纤维进行表面处理,

增加其表面的活性基团,

增强与树

脂等基体之间的结合?/p>

 

5.3.1 

表面处理方法

 

由于碳纤维表面处理对其复合材料性能提高的作用,因此表面处理方法的研究也是碳

纤维制备技术研究的重点?/p>

经过多年的研究,

科研工作者开发了多种对碳纤维进行表面处理

方法,表

5.11

列出了可以对碳纤维进行表面处理的不同方法及其影响因素。在这些处理?/p>

法中,目前应用在工业化生产上的基本上都是电解氧化法?/p>

 

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5.11 

碳纤维表面处理方法和影响因素

 

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类型

 

处理方法

 

影响因素

 

1 

气相氧化

 

O

2

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O

3

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NO

2

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NO

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SO

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、空气、水蒸气

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时间、温度、浓度、流

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2 

液相氧化

 

HNO

3

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H

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KMnO

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NaClO

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KMnO4/ H

2

SO

4

 

时间、温度、组成比例?/p>

 

3 

电解氧化

 

氨水、碳酸氢铵?/p>

H

2

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HNO

3

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3

PO

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Na

2

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3

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NO

3

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NaHCO

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等水溶液

 

时间、电压、电流密度?/p>

电解质浓?/p>

 

4 

催化氧化

 

硝酸铜、醋酸铜、硝酸铅、硝酸亚铅、硝酸铁、硫酸铁、硝

酸铋、钒酸盐、钼酸盐

 

时间、温度、催化剂?/p>

 

5 

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合物涂层

 

丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯?/p>

醋酸乙烯、丙烯酰胺、乙烯基吡咯?/p>

 

时间、电压、电流、溶

剂、单体浓?/p>

 

6 

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沉积涂层

 

苯乙烯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲基醚与?/p>

来酸酐共聚物

 

时间、电压、电流、溶

剂、共聚物离子浓度

 

7 

表面涂覆

 

PV

A

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PVC

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PAN

、硅烷物,硬性聚氨酯炭黑

 

树脂组成含量、涂覆量

 

8 

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沉积

 

SiC

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2

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TaC

、石墨晶

须、碳

 

温度、时间、载气、试

剂含?/p>

 

9 

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物接?/p>

 

丙烯酸、丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈

-

苯乙烯、丙烯腈、异

氰酸?/p>

 

时间、氧化程度、接?/p>

量、浓?/p>

 

10 

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处理

 

O

2

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NH

3

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N

2

、空气?/p>

SiC

涂层?/p>

AN

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时间、真空度、功率?/p>

流动速度

 

11 

电子辐照

 

γ

射线?/p>

 

辐照剂量、时?/p>

 

5.3.1.1 

气相氧化?/p>

 

气相氧化法是将碳纤维暴露在气相氧化剂

(

如空气?/p>

氧等

)

中,

在加温?/p>

加催化剂等特?



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