86剂的国产碳纤维复合材料湿热性能研究.pdf

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1、3 6材料工程2 0 0 9 年1 0 期不同上浆剂的国产碳纤维复合材料湿热性能研究H y g r o t h e r m a lP r o p e r t yo fC C F B M IC o m p o s i t e sw i t hD i f f e r e n tS i z i n go nt h eC a r b o nF i b e r封彤波h 2，肇研1，罗云烽1，丁东1，段跃新1，张佐光1(1 北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京1 0 0 1 9 1；2 北京航空工程技术研究中心，北京1 0 0 0 7 6)F E N f GT o n g b 0 1”，Z H A O

2、Y a n l，L U OY u n f e n 9 1，D I N GD o n 9 1，D U A NY u e x i n l，Z H A N GZ u o-g u a n 9 1(1T h eS c h o o lo fM a t e r i a l sS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g，B e i h a n gU n i v e r s i t y，B e i ji n g10 0191，C h i n a；2B e i j i n gA e r o n a u t i c a lT e c h n o l o g yR e s e a

3、r c hC e n t e r，B e i j i n g1 0 0 0 7 6，C h i n a)摘要：通过对表面包覆不同上浆剂的国产碳纤维制备的双马树脂基复合材料在7 1 水浸前后的吸湿量、层间剪切性能、弯曲性能、破环模式以及破坏断口的S E M 照片进行比较，研究了上浆剂对复合材料湿热性能的影响，同时与T 3 0 0 制备的同种树脂基复合材料的相关性能进行了比较。研究发现，不同性能的上浆剂对复合材料的湿热性能有明显影响，目前国产上浆剂的性能与T 3 0 0 表面上浆剂的水平还有些差距。关键词：上浆剂；碳纤维；双马树脂；复合材料；湿热性能中图分类号：T B 3 3 2文献标识码：A文章

4、编号：1 0 0 1 4 3 8 1(2 0 0 9)1 0-0 0 3 6 0 5A b s t r a c t：T h eh y g r o t h e r m a lp r o p e r t yo fC C F B M Ic o m p o s i t e sw i t hd i f f e r e n ts i z i n go nt h ec a r b o nf i b e rw a sa n a l y z e d T h ew a t e ra b s o r p t i o n，I L S S，b e n d i n gp r o p e r t y，f a i l u r

5、 em o d ea n dS E Ma p p e a r a n c eo ft h eb r e a kw e r ec h a n g e da f t e rt h ec o m p o s i t e sw e r es o a k e di nw a t e ra t71 f o rs e v e nd a y s F r o mt h e s ec h a n g e s，i tc a nb ef o u n dt h a tt h es i z i n gh a v ear e m a k a b l ei m p a c to nt h eh y g r o t h e r

6、 m a lp r o p e r t yo ft h e s ec o m p o s i t e s C o m p a r e dw i t hC C F B M I，t h ep r o p e r t i e so fT 3 0 0 B M Iarem u c hb e t t e r T h ed i f f e r e n tp r o p e r t i e sb e t w e e nt h e mm a yb em a d eb yt h ed i f f e r e n ts i z i n gw h i c ht h e yareu s e d K e yw o r d

7、 s：s i z i n g；c a r b o nf i b e r；B M I；c o m p o s i t e，；h y g r o t h e r m a lp r o p e r t y上浆剂在碳纤维的生产及加工过程中起到了重要作用，由于碳纤维的伸长率低且脆，在生产加工过程中，经机械摩擦容易产生毛丝及单丝断裂等现象，使碳纤维的强度降低 1 2 。上浆的处理，既可以减少碳纤维之间的摩擦，同时起到集束的作用 3“。而对经表面处理后的碳纤维，再用上浆剂对其进行上浆处理，既可以保护纤维表面，又可以在碳纤维与基体树脂之间引人适当的界面层，使树脂基体与纤维很好地结合，提高复合材料的界面性能 5

8、 省。关于上浆剂对复合材料界面性能影响已有过报道，如关蓉波，杨永岗等 7 1 分别对上浆前后碳纤维增强复合材料试样的界面剪切强度进行了比较，指出上浆处理可以改善复合材料的界面黏结性能。曹霞，温月芳，等凹1 分别测定上浆前后碳纤维Q Y 8 9 1 1 复合材料的界面剪切强度，研究结果表明上浆后，其复合材料的界面剪切强度较未上浆前提高了9 7。这些研究都表明上浆剂能改善复合材料界面的性能。然而在湿热环境下，上浆剂对碳纤维增强复合材料界面性能的影响又如何却少有报道 9 _ 1 1|，本研究通过对包覆不同上浆剂的国产碳纤维C C F 3 0 0 和日本T 3 0 0 碳纤维增强Q Y 8 9 1 1

9、 复合材料，经7 1 水浸1 6 8 h 后，复合材料的吸湿量、层间剪切性能和弯曲性能、试样破环模式及断口的S E M 照片进行比较，来研究上浆剂对碳纤维双马复合材料湿热性能的影响，揭示上浆剂在复合材料湿热性能方面的重要作用。1实验1 1 原材料所用碳纤维为C C F 3 0 0 和T 3 0 0 碳纤维；不同上浆剂的国产碳纤维C C F 3 0 0(编号为A，B，C，D，E)；使用的树脂为Q Y 8 9 1 1 型B M I 树脂。1 2 仪器湿热箱：S d j 4 0 1 型；万能材料实验机：I N 万方数据不同上浆剂的国产碳纤维复合材料湿热性能研究3 7S T R O N l 8 1 1

10、；扫描电镜：J S M 一3 5 C F 型；电子天平：M e t t l e rA E 一2 6 0；真空干燥箱：X M T A 一7 0 0 0 P；1 3 试样制作将碳纤维制成预成型体，用热压罐在1 8 5 下固化2 h，2 0 0 下加热3 h 后处理得到碳纤维体积分数为6 0 的复合材料板。1 4 吸湿率的测定试样尺寸为8 4 r a m 1 2 5 m m X2 m m，每组实验根数为5 根，在真空烘箱中干燥至恒重，然后浸泡在恒温水中，设定恒温水的温度为7 1；用电子天平称重，跟踪试样的增重随水浸时间的变化，得到试样的吸湿分数，再取平均值。1 5 力学性能的测定按照G B T1 4

11、 4 9-2 0 0 5 纤维增强塑料弯曲性能试验方法进行测试；按照G B T1 4 5 0 1 2 0 0 5 纤维增强塑料层间剪切强度试验方法进行测定；观察上述进行弯曲性能测定后的试样破坏模式。I 6S E M 观察试样断口形貌将上述进行弯韭性能测定后的试样表面剥离得到试样的层间破坏剖面，将层间破坏剖面和弯曲断口喷金处理，用日本J S M 3 5 C F 型扫描电子显微镜观察断口形貌。2 结果与讨论2 1 不同上浆剂的国产碳纤维复合材料7 1 水浸后的吸湿量不同上浆剂的国产碳纤维C C F 3 0 0(编号为A，B，C，D，E)和日本T 3 0 0 碳纤维增强Q Y 8 9 1 1 复合材

12、料在7 1 C 水浸1 6 8 h，测定其吸湿量如表1 所示。从表1可以发现，7 1 水浸1 6 8 h 后不同上浆剂的国产碳纤维增强Q Y 8 9 1 1 复合材料的吸湿量都比T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1的吸湿量大，其中A Q Y 8 9 1 1 碳纤维增强复合材料的吸湿量最大。表1六种碳纤维复合材料水浸1 6 8 h 后的吸湿量T a b l e1T h ew a t e ra b s o r p t i o no fs i xd i f f e r e n tk i n d so fC F R Pu n d e r7 1 a f t e rf o r1 6 8h o u r s

13、2 2 不同上浆剂的国产碳纤维复合材料吸湿后的弯曲性能对于不同上浆剂的国产碳纤维复合材料，分别测定了吸湿前后，分别在2 0，1 3 0 和1 5 0 的条件下的弯曲模量及弯曲强度，结果如图1 和图2 所示。从图1 可以看出，复合材料的弯曲弹性模量单独受热的影响不是很明显，而且单独受湿度的影响也不明显，但是湿热同时作用的结果还是会影响复合材料的弯曲弹性模量。另外，包覆不同上浆剂的碳纤维的复合材料，弯曲弹性模量的变化幅度不同，A Q Y 8 9 1 1 的最为明显，而T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 的弯曲弹性模量基本不受湿热处理及测试温度的影响。ABCDE1 3 0 0C F Q Y 8

14、9 11c o m p o s i t e s图1不同温度下复合材料弯曲模量相对于室温干态时的保持率F i g 1T h ec o n s e r v a t i o nr a t eo fb e n d i n gm o d u l u so fc o m p o s i t e su n d e rv a r i e dt e m p e r a t u r e sa g a i n s tr o o mt e m p e r a t u r e从图2 可以发现，复合材料的弯曲强度受湿热的影响非常显著，尤其对热更为敏感。在1 5 0 测试温度下，国产碳纤维湿态试样的弯曲强度保持率都低于5

15、0，A Q Y 8 9 1 1 复合材料弯曲强度保持率甚至低于3 0。对于T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 复合材料试样，虽然在高温环境下湿态试样相对于自然干态试样弯曲强度下降了，但其弯曲强度保持率都比不同上浆剂的国产碳纤维复合材料试样要高的多。同时还可以发现，湿和热对复合材料弯曲强度的影响要远远大于对模量的影响。摹t)、董雹墨量葛矗亡。o善薹图2 不同温度下复合材料弯曲强度相对于室温干态时的保持率F i g 2 T h ec o n s e r v a t i o nr a t eo fb e n d i n gs t r e n g t ho fc o m p o s i t e s

16、u n d e rv a r i e dt e m p e r a t u r e sa g a i nr o o mt e m p e r a t u r e加鲫加加。装11一；口oIl眦口一勺【I皇J ou霉I工。焉JDIloU万方数据3 8材料工程2 0 0 9 年1 0 期2 3 不同上浆剂的国产碳纤维复合材料吸湿后层间剪切性能(I L S S)经湿热处理后，包覆不同上浆剂C C F 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 和T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 复合材料的层间剪切强度(I L S S)如图3 所示。从图3 可以看出，对于不同上浆剂的国产碳纤维复合材料，在相同温度环境下湿

17、态试样相比于自然干态试样的层间剪切强度低很多，在1 5 0 环境温度下，湿态试样层问剪切强度保持率低于3 5，A Q Y 8 9 1 1 复合材料层间剪切强度保持率下降尤为明显，低于2 0。对于T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 复合材料试样，在湿热环境下层问剪切强度的保持率明显下降了，但受湿热环境的影响比不同上浆剂的国产碳纤维复合材料要小的多。2 0 0 C d r y啊13 0 w e t囵2 0 w e t口1 5 0 0 C d r y口1 3 0 0 C d r y圈1 5 0 0 C w e tABCDET 3 0 0C F Q Y 8 9 11c o m p o s i t

18、e s图3 不同温度复合材料层间剪切强度相对于室温于态时的保持率F i g 3T h ec o n s e r v a t i o nr a t eo fI L S So fc o m p o s i t e su n d e rv a r i e dt e m p e r a t u r ea g a i n s tr o o mt e m p e r a t u r e可以看出，湿热环境对这六种碳纤维增强复合材料的层间剪切性能影响较大，T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 复合材料在高温湿热环境下层间剪切强度保持率要优于不同上浆剂的国产碳纤维复合材料。综上所述，上浆剂的性能确实对碳纤维增

19、强双马树脂基复合材料的湿热性能产生影响，因此，碳纤维表面包覆的上浆剂的选择，将直接影响碳纤维增强双马树脂基复合材料的性能。所以，国产上浆剂的研制不仅要注重其工艺性，同时也要考虑与树脂体系的匹配性。2 4 碳纤维复合材料不同环境下的三点弯曲典型破坏模式在这里选择A Q Y 8 9 1 1 和T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 两种复合材料干态试样和吸水1 6 8 h 后的湿态试样在不同的测试温度下弯曲破坏典型模式如图4 和图5 所示。(注：图4 和图5 中左上图均为三点弯曲测试时的受压面，右上图均为受拉面，下面长条状图为试样厚度方向视图，图5 中短条状图为试样断口照片)。图4A Q Y 8

20、9 1 1 在不同状态下测试的破坏模式(a)干态2 0 l(b)湿态2 0；(c)湿态1 5 0 F i g 4T h ef a i l u r em o d eo fA Q Y 8 9 11u n d e rd i f f e r e n tc o n d i t i o n s(a)d r yc o n d i t i o n，2 0；(b)w e tc o n d i t i o n，2 0(c)w e tc o n d i t i o n。1 5 0 图5T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 在不同状态下测试的破坏模式(a)干态2 0；(b)湿态2 0 I(c)湿态1 5 0 F i

21、 g 5T h ef a i l u r em o d eo fT 3 0 0 Q Y 8 9 11u n d e rd i f f e r e n tc o n d i t i o n s(a)d r yc o n d i t i o n，2 0 l(b)w e tc o n d i t i o n，2 0 l(c)w e tc o n d i t i o n，1 5 0 由图4 可以发现，A Q Y 8 9 1 1 只有在自然干态室温下测试时试样发生了受拉和受压面都破坏，其它状态下都为受压面破坏。从图5 中可以发现，T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 复合材料自然加印鲫们加。摹、1 I

22、-oo_芒co一苛Ju蚺gU万方数据不同上浆剂的国产碳纤维复合材料湿热性能研究3 9干态试样在室温环境下试样断裂为两半，图6 为受拉面与受压面在扫描电镜下的状态观察其断口发现，在室温状态下断口受拉面积和受压面积几乎相等，T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 复合材料在水浸1 6 8 h 后室温下测试时仍断裂为两半，但在1 5 0 环境下测试时仅有受压面有破坏，受拉面完好。另外，不同上浆剂的五种国产碳纤维复合材料自然干态时，在室温下测试都倾向于受拉面和受压面都发生破坏。经水浸1 6 8 h 后的试样在室温测试时，A和B 的碳纤维复合材料的受拉面没有发生破坏，但是C，D 和E 的碳纤维复合材料受

23、压面和受拉面都有破坏，当测试温度提高到1 5 0 时湿态试样都只发生受压面破坏。再有，六种碳纤维复合材料自然干态试样和水浸1 6 8 h 后的试样室温下弯曲测试时都发生了严重的分层，但是随着测试环境温度升高，分层的程度越来越小。随着弯曲测试温度的升高，水浸1 6 8 h 后试样都倾向于只发生受压面的破坏。图6 扫描电镜下弯曲破坏试样的受拉面和受压面状态F i g 6T h ec o m p r e s s i o nl a y e ra n dt e n s i o nl a y e ru n d e rS E M2 5 六种碳纤维复合材料的水浸前后破坏面的S E M照片A Q Y 8 9 1

24、 1，E Q Y 8 9 1 1 和T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 复合材料自然干态试样和水浸1 6 8 h 后试样的断面及层问破坏剖面在F E S E M 一1 5 3 0 场发射电子扫描电镜下的微观照片如图7 和图8 所示。图7自然干态断面S E M 照片(a)A Q Y 8 9 11 复合材料；(b)T 3 0 0 Q Y 8 9 l l 复合材料F i g 7F r a c t u r es u r f a c eo fC F R Pu n d e rd r yc o n d i t i o n(a)A Q Y 8 9 1 1c o m p o s i t e s；(b)T 3

25、 0 0 Q Y 8 9 11c o m p o s i t e s图8 湿态试样剖面S E M 照片(a)E Q Y 8 9 1 1 复合材料#(b)T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 复合材料F i g 8C r o s ss e c t i o no fC F R Pu n d e rw e tc o n d i t i o n(a)E Q Y 8 9 1 1c o m p o s i t e s；(b)T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1c o m p o s i t e s万方数据4 0材料工程2 0 0 9 年1 0 期从图7 可以发现，A C C F 3 0 0 Q Y 8

26、 9 1 1 复合材料自然干态的断面中，从树脂中拔脱出来的碳纤维明显比T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 的多，这也反映出国产上浆剂包覆的国产碳纤维与树脂的界面结合力比T 3 0 0 的要差。从图8 中可以发现，水浸1 6 8 h 后的E Q Y 8 9 1 1 复合材料出现了部分脱粘的现象，这可能是树脂基体吸水溶胀，使界面处产生内应力，界面处产生了裂痕，界面结合力变差的结果。3结论(1)7 1 水浸1 6 8 h 后不同上浆剂的国产碳纤维增强Q Y 8 9 1 l 复合材料的吸湿量都比T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 的吸湿量大，其中A Q Y 8 9 1 1 碳纤维增强复合材料的

27、吸湿量最大，说明不同上浆剂和纤维对复合材料的吸湿性能有影响。(2)对于不同上浆剂的国产碳纤维复合材料，吸水对复合材料的弯曲弹性模量影响不大，对弯曲强度和层剪强度的影响不可忽略，尤其是层间剪切强度对温度和吸水都很敏感；各种上浆剂的国产碳纤维Q Y 8 9 1 1 复合材料在吸水1 6 8 h 后的湿态环境下其力学性能保持率都低于T 3 0 0 Q Y 8 9 1 1 复合材料，而在五种上浆剂的国产碳纤维复合材料中，A Q Y 8 9 1 1 复合材料的力学性能在湿热环境下变化最为剧烈，力学性能保持率也最差。(3)从碳纤维复合材料不同环境下的三点弯曲典型破坏模式可以看出，吸水和高温对这六种碳纤维复

28、合材料的界面结合有影响。在高温和水浸环境下，复合材料的界面结合变弱了，当材料的受压面破坏时，受拉面的纤维由于界面结合力变弱了，它与基体间发生滑移，破坏模式倾向于只是受压面破坏。比较，可以看出水浸后复合材料中纤维与树脂的界面结合力变差了，这有可能是树脂基体吸水溶胀，使界面处产生内应力，界面处产生裂痕造成的，也有可能是水渗入界面，使界面的官能团水解，导致界面结合力降低造成的。参考文献I-1 张西萍，张为芹，田艳红，等碳纤维用上胶剂的研究 J 纤维复合材料，2 0 0 1，3(3)：3 4 2 S E V E R I N I AF，F O R M A R OL，P E G O R A R O AM。

29、e ta 1 C h e m i c a lm o d i f i c a t i o no fc a r b o nf i b e rs u r f a c e -J C a r b o n，2 0 0 2，4 0：7 3 5 7 3 8 3 贺福碳纤维及其应用技术 M 北京：北京化学工业出版社，2 0 0 4 4 关蓉波，杨永岗，郑经堂，等上浆剂对C F E P 界面粘结的影响口 纤维复合材料，2 0 0 1，2 3(1)：2 3-2 6 5 王茂章，贺福碳纤维的制造、性质及其应用 M 北京：科学出版社，1 9 8 4 6 关蓉波，杨永岗，郑经堂，等炭纤维乳液上浆剂 J 新型炭材料，2 0

30、 0 2，1 7(3)：4 9 5 1 7 曹霞，温月芳，张寿春，等耐温型炭纤维乳液上浆剂 J 新型炭材料，2 0 0 6，2 1(4)：3 3 7 3 4 2 8 C H E N GT H，Z H A N GJ，Y U M I B R IS。e ta 1 S i z i n gr e s i ns t r u c l u r ea n di n t e r p h a s ef o r m a t i o ni nc a r b o nf i b e rc o m p o s i t e J C o m p o s i t e s，1 9 9 4，2 5(7)：6 6 1 6 7 0 9 D

31、 I L S I ZN，W I G H M A NJP S u r f a c ea n a l y s i so fu n s i z e da n ds i z e dc a r b o nf i b e r s J C a r b o n，1 9 9 9，3 7(7)：1 1 0 5 1 1 1 4 1 0 O Y A M AHT，W I G H T M A NJP S u r f a c ec h a r a c t e r i z a t i o no fP V Ps i z e da n do x y g e np l a s m a t r e a t e dc a r b o

32、nf i b e r s J S u r f a c ea n dI n t e r f a c eA n a l y s i s，1 9 9 8，2 6(1)：3 9 5 5 收稿日期：2 0 0 9 0 3 2 3；修订日期：2 0 0 9 0 8 1 5作者简介：封彤波(1 9 6 6 一)，男，高级工程师，博士研究生，现从事先进复合材料研究，联系地址：北京市9 2 0 3 信箱1 6 分箱(1 0 0 0 7 6)，E-m a i l：t o n g b o _ f e n g y a h o o c o m c n(4)通过复合材料水浸前后破坏面S E M 照片的采米米米米米来柴米米

33、米爿e 米睾米米睾米|米米米来米来睾豢米米米拳 I 米米米米米米米米栗米采米米来采米米采采(上接第3 5 页)陈宝铨韩孝族，郭风春聚环氧氯丙烷聚氨酯聚(甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯)I P N 的研究 J 高等学校化学学报，1 9 9 5，1 6(1 0)：1 6 3 7 1 6 4 0 尚蕾。黄奕刚，王建华聚氨酯环氧树脂互穿网络聚合物的性能研究 J 化学研究与应用，2 0 0 5，1 7(4)：5 5 2 5 5 3 秦川丽，蔡俊，唐冬雁P U V E RI P N 材料阻尼性能的研究 J 材料工程，2 0 0 3，(7)：3 6 4 0 Z H A N GY，H O U R S T O NDJ

34、R i g i di n t e r p e n e t r a“n gp o l y m e rn e t w o r kf o a m sp r e p a r e df r o mar o s i n-b a s e dp o l y u r e t h a n ea n da ne p o x yr e s i n J J o u r n a lo fA p p l i e dP o l y m e rS c i e n c e，1 9 9 8。6 9：2 7 12 8 1 胡运立，邹传品，苏醒聚氮酯环氧树脂互穿网络聚合物硬质泡I s 9 沫机械性能研究口 聚氨酯工业，2 0 0 6，

35、2 1(6)：1 8 2 1 李学东，张淑琴聚氨酯半硬泡的研制 J 聚氨酯工业，2 0 0 0，1 5(1)：4 5 4 7 卢子兴，田常津。谢若泽硬质聚氨酯泡沫塑料压缩力学性能 J 材料研究学报，1 9 9 4，8(5)：4 5 2 4 5 6 牧稿日期：2 0 0 9 0 4 1 5；修订日期：2 0 0 9-0 7-2 0作者简介：花兴艳(1 9 7 9 一)，女，博士研究生，研究方向为有机高分子材料，联系地址：湖北省武汉市海军工程大学理学院化学与材料系(4 3 0 0 3 3)，E-m a i l：z p z g r a d u a t e 1 6 3 c o m。口I!J口印口万方数

36、据不同上浆剂的国产碳纤维复合材料湿热性能研究不同上浆剂的国产碳纤维复合材料湿热性能研究作者：封彤波，肇研，罗云烽，丁东，段跃新，张佐光作者单位：封彤波(北京航空航天大学,材料科学与工程学院,北京,100191;北京航空工程技术研究中心,北京,100076)，肇研,罗云烽,丁东,段跃新,张佐光(北京航空航天大学,材料科学与工程学院,北京,100191)刊名：材料工程英文刊名：JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING年，卷(期)：2009，(10)引用次数：0次 参考文献(10条)参考文献(10条)1.张西萍,张为芹,田艳红,等.碳纤维用上胶剂的研究J.纤维复合材料,200

37、1,3(3):3-4.2.SEVERINIA F,FORMARO L,PEGORAROA M,et al.Chemical modification of carbon fibersurfaceJ.Carbon,2002,40:735-738.3.贺福.碳纤维及其应用技术M.北京:北京化学工业出版社,2004.4.关蓉波,杨永岗,郑经堂,等.上浆剂对CF/EP界面粘结的影响J.纤维复合材料,2001,23(1):23-26.5.王茂章,贺福.碳纤维的制造、性质及其应用M.北京:科学出版社,1984.6.关蓉波,杨永岗,郑经堂,等.炭纤维乳液上浆剂J.新型炭材料,2002,17(3):49-51

38、.7.曹霞,温月芳,张寿春,等.耐温型炭纤维乳液上浆剂J.新型炭材料,2006,21(4):337-342.8.CHENG T H,ZHANG J,YUMIBRI S,et al.Sizing resin strut-ture and interphase formation in carbon fibercompositeJ.Com-posites,1994,25(7):661-670.9.DILSIZ N,WIGHMAN J P.Surface analysis of unsized and sized carbonfibersJ.Carbon,1999,37(7):1105-1114.1

39、0.YAMA H T,WIGHTMAN J P.Surface characterization of PVP sized and oxygen plasmatreated carbonfibersJ.Surface and Interface Analysis,1998,26(1):39-55.相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 肇研.段跃新.肖何.ZHAO Yan.DUAN Yue-xin.XIAO He 上浆剂对碳纤维表面性能的影响-材料工程2007,(z1)通过对三种碳纤维的表面上浆剂的红外光谱、质量百分含量、厚度以及带有上浆剂和不带上浆剂碳纤维的接触角、微观形态和表面化

40、元素种类及含量进行了测试,研究讨论了这三种碳纤维表面上浆剂对碳纤维表面性能的影响.实验结果表明,不同牌号的碳纤维,其表面上浆剂的质量百分含量和厚度均有所不同,但都有严格的控制;对于不同形态的碳纤维,一些上浆剂会改变其表面微观形貌;上浆剂还可以改变碳纤维表面的浸润性.2.会议论文 杨禹.吕春祥.苏小雷.贺福.宋燕.王心葵 纳米SiO2改性碳纤维乳液上浆剂 2006 采用纳米SiO2改性环氧树脂乳液上浆剂和未改性乳液上浆剂对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行表面上浆,利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和动态接触角(DCAA)方法研究了未上浆、未改性和改性上浆碳纤维的表面状态,并用单纤

41、维碎裂法评估了上浆剂对碳纤维与环氧树脂界面粘接的影响.结果表明:上浆后,碳纤维表面的粗糙度和表面能都增大.碳纤维经改性乳液上浆剂和未改性乳液上浆剂上浆后,其单纤维复合材料的界面剪切强度(IFSS)分别比未上浆的提高了79和41.说明上浆剂中添加纳米SiO2可以显著增强上浆碳纤维与基体树脂间的界面粘接。3.会议论文 孙永春.肇研.段跃新 上浆剂对碳纤维增强复合材料界面性能的影响 2008 与国际上成熟的碳纤维相比，国产碳纤维在生产及应用上还存在着一定的问题。本文希望通过研究发现造成这些问题的原因所在。通过对带浆和不带浆的碳纤维与树脂间界面剪切强度的测量，再辅以原子力显微镜(AFM)、X射线电子能

42、谱(XPS)以及热场场发射扫描电镜(FESEM)等测试结果的分析，研究上浆剂对不同碳纤维增强树脂基复合材料界面性能的影响。实验结果表明，不带浆碳纤维的表面微观形貌存在较大差异;上浆剂改变了碳纤维的表面微观形貌以及表面化学元素和官能团的组成;碳纤维与树脂间的界面剪切强度(IFSS)不同且去浆前后的碳纤维与树脂的界面剪切强度均有较大的变化，上浆改变了界面剪切强度。本研究可以为国产碳纤维及上浆剂的研制、改进及其应用提供一定的建设性意见。4.期刊论文 关蓉波.杨永岗.郑经堂.贺福 上浆剂对CF/EP界面粘结的影响-纤维复合材料2002,19(1)本文通过单纤维碎裂法,分别对未上浆及不同上浆剂处理的碳纤

43、维与基体的界面粘结性进行表征.结果表明,不同上浆剂对界面粘结的影响不同.含活性基团较多的上浆剂可改善界面粘结,而含活性基团较少的上浆剂反而会使其减弱.5.期刊论文 张凤翻.ZHANG Feng-fan 国产碳纤维规模化生产及应用值得注意的几个问题-高科技纤维与应用2005,30(6)介绍了国产碳纤维规模化生产及应用需要注意的问题,着重提出了质量稳定性、工艺性能、上浆剂等方面的要求,指出力学性能是基础,T300的水平是底线.力学性能稳定性是关键;抗拉强度、弹性模量和线密度的离散系数要小.工艺性能是规模化应用的前提;连续长度相等、毛丝少、无毛团、上浆剂及其质量分数应适应不同成型工艺和榭脂基体.可接

44、受的价格是扩大应用的条件;性/价比要适当.6.期刊论文 李阳.温月芳.杨永岗.刘朗.Li Yang.Wen Yuefang.Yang Yonggang.Liu Lang 环氧树脂上浆剂对PAN基碳纤维性能的影响-合成纤维工业2009,32(2)分别以KD-213,YD-128环氧树脂、复合环氧树脂及油酸酰胺改性的复合环氧树脂(改性环氧树脂)为主体的上浆剂对聚丙烯腈基碳纤维(PANCF)进行上浆,对上浆纤维的加工性能、表面形貌及其界面剪切强度(IFSS)进行了研究.结果表明:上浆剂改善了 PANCF的耐磨性、毛丝量、耐水性及其复合材料的IFSS.其中改性环氧树脂上浆剂为最佳,可在PANCF表面形

45、成一层完整的柔韧性光滑薄膜,上浆后的PANCF的耐磨次数为1887,毛丝量为0.14 mg,吸水率小于等于0.005%,复合材料,IFSS较未上浆纤维提高38.5%,达87.26 GPa.7.期刊论文 罗益锋.LUO Yi-feng 国外PAN原丝及碳纤维专利分析报告(2)-高科技纤维与应用2007,32(1)从1980年以来国外约50家单位所发表的近800篇有关聚丙烯腈(PAN)原丝、碳纤维及辅料的专利中,按其技术和性能等级进行全面、系统分析和研究,并加以汇总.8.学位论文 刘东明 碳纤维的O(,3)表面处理及与环氧树脂复合性能的研究 1997 本文采用O(,3)氧化法对聚丙烯基(PAN)碳

46、纤维进行了表面处理,利用正交试验确定了O(,3)表面处理的合理工艺参数,并将处理后的碳纤维与环氧树脂复合,研究其界面的复合情况.结果表明:处理温度对碳纤维与水接触角影响明显;经O(,3)表面处理后,碳纤维的强度有所提高,强度的分散性减少;碳纤维的湿性能和与环氧树脂的复合性能也得到显著改善;但是,碳纤维表面处理后出现退化现象,必须采取措施加以保护,我们研究的1()上浆剂不仅可以有效地防止退化现象,而且有助于改善碳纤维与环氧树脂的复合性能.O(,3)处理是对碳纤维进行连续表面处理的有效方法.9.期刊论文 罗益锋.LUO Yi-feng 国外PAN原丝及碳纤维专利分析报告(1)-高科技纤维与应用2006,31(6)从1980年以来国外约50家单位所发表的近800篇有关聚丙烯腈(PAN)原丝、碳纤维及辅料的专利中,按其技术和性能等级进行全面、系统分析和研究,并加以汇总.10.期刊论文 吴庆.陈惠芳.潘鼎.Wu Qing.Chen Huifang.Pan Ding 碳纤维表面处理与上浆综述-材料导报2000,14(6)综述了碳纤维的表面处理的方法,特别介绍了电化学氧化表面处理,碳纤维表面的化学表征.同时还介绍了轧液型上浆剂并对上浆工艺作了探讨.本文链接：http:/