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《碳纤维_cf_表面接枝对聚酰亚胺_pmr_15_基复合材料界面性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、复合材料学报第18卷第1期2月2001年ACTAMATERIAECOMPOSITAESINICAVol.18No.1February2001文章编号:1000-3851(2001)01-0050-05碳纤维(CF)表面接枝对聚酰亚胺(PMR-15)基复合材料界面性能的影响112张德庆,胡玉洁,魏月贞(1.齐齐哈尔大学,齐齐哈尔161006;2.哈尔滨工业大学,哈尔滨150001)摘要:通过冷等离子体连续表面接枝技术对CF进行表面处理,采用XPS对CF表面组成及特征基团变化进行分析。同时测定了CF/PMR-15层间剪切强度、拉伸强度和冲击强度,研究了表面接
2、枝对CF/PMR-15界面强度和韧性的影响。关键词:碳纤维;接枝;界面;复合材料中图分类号:TB332文献标识码:AINFLUENCEOFCFSURFACEGRAFTINGONTHEINTERFACEPROPERTYOFCF/PI(PMR-15)112ZHANGDeqing,HUYujie,WEIYuezhen(1.QiqiharUniversity,Qiqihar161006,China;2.HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)Abstract:Inthispaper,CFwastreatedb
3、ythesurfacecontinuousgraftingtechnologyofcoldplasma.ThechangesofcharacteristicgroupsandsurfacefeatureofCFsurfacewereanalysedbymeansofXPS.Theinterlayershearstrength,tensilestrengthandimpactstrengthofCF/PMR-15weremeasured,andtheinfluenceofsurfacegraftingontheinterfacestrengthandtou
4、ghnessofCF/PMR-15wasstudied.Keywords:carbonfiber;grafting;interface;composite界面层作为极为重要的微结构,其性能优劣在剪切强度等与界面性能相关的力学性能的变化,以一定程度上对CFRP的整体性能起着决定性作说明冷等离子体连续表面接枝在改善碳纤维复合材[1]用。因此人们已经开展了大量旨在提高CFRP界料界面性能上的作用。面性能的研究工作,主要是对碳纤维表面进行物理或化学处理,或对树脂浸润过程进行强化。碳纤维冷1实验方法等离子体处理技术是提高CFRP界面性能的有效方1.1主要实验材料及
5、设备法。高强型碳纤维经空气冷等离子体连续处理,其环1.1.1主要实验材料氧树脂复合材料的层间剪切强度和拉伸强度分别提碳纤维(CF)——无涂层PAN基高强型,吉林[2]高约36%和11%。采用等离子体处理及聚合接枝炭素厂;改性碳纤维,向CFRP中引入可塑可防水的混杂界T-300——涂层表面处理碳纤维,日本东丽公面层,使CFRP韧性提高148%,材料破坏过程由脆司;性破坏转变为韧性破坏,材料模量、层间剪切强度、PMR-15——热固性聚酰亚胺树脂基体,中科[3]玻璃化强度等也同时提高。本文中采用冷离子体院北京化学研究所;连续表面接枝技术对碳纤维进行表面改性,分
6、析碳NA酸酐——降冰片烯二酸酐,上海南翔化学试纤维表面特征,讨论CF/PMR-15复合材料的层间剂厂;收稿日期:2000-03-15;收修改稿日期:2000-08-21基金项目:本项目为国家“863”高技术计划资助项目部分内容作者介绍:张德庆(1963),男,工学硕士,副教授,主要从事高分子材料及其复合材料表面界面研究。张德庆,等:碳纤维(CF)表面接枝对聚酰亚胺(PMR-15)基复合材料界面性能的影响·51·有机硅烷——乙烯基-(甲氧基乙氧基)硅烷,哈尔滨化工研究所。1.1.2主要实验设备S-550扫描电镜,日本日立公司。Clem-30D-CPC——
7、示波冲击试验机,东京试验机制作所。X-光电子能谱仪,LAB-MKⅡ型,英国VG有限公司。1.2实验方法碳纤维经过一定浓度的单体溶液连续浸渍后进[4]行一定功率的空气冷等离子体连续接枝,溶剂处理除去纤维表面上均聚物和残余单体、烘干进行图1XPS-C1s峰比较XPS分析;模压制备CF/PMR-15复合材料,研究其Fig.1ThecomparisondiagramofCFXPS-C1s界面性能。2结果与讨论2.1碳纤维表面组成采用XPS测定未处理CF、NA接枝CF、空气冷等离子体处理CF的表面上氧(O)、氮(N)、碳(C)三种元素的原子百分数,见表1。表1碳纤
8、维表面碳、氧、氮组成Table1ThecontentsofC、O、NofCFsu
