碳纤维的电化学表面改性及其表面结构演变

摘要：

采用电化学氧化法对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行表面改性,联用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS),表征了碳纤维表面物理化学结构.结合力学性能分析,评价了碳酸氢铵、氯化铵和硫酸铵三种电解质的改性效果,解释了碳纤维表面薄弱层产生的原因,分析了电化学改性碳纤维表面的机理.结果表明,在电化学改性过程中,碳纤维表面活性氧含量呈现梯形变化趋势,最高增幅达87.8％,而活性氮含量则不断增加直到饱和,可达到2倍增幅;相对于羧基等含氧基团,碳纤维复合材料(CFRP)层间剪切强度(ILSS)对胺基等含氮官能团更加敏感;当电解质中存在二价阴离子时,有利于减小碳纤维抗张强度的损失,甚至使其得到提高.

关键词：聚丙烯腈基碳纤维、电化学表面改性、电解质、力学性能

所属期刊栏目：39

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51073011

在线出版日期：2013-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：79-86