炭纤维特性与炭纤维/环氧树脂界面断裂能关联分析

摘要：

采用基于WND( Wagner-Nairn-Detassis)能量模型的单丝断裂法,测试了5种国产炭纤维、2种国外炭纤维与航空结构用环氧树脂复合体系的界面断裂能,通过SEM,AFM,IR以及XPS等手段分析了7种炭纤维的表面物理化学特性,并研究了炭纤维特性与界面断裂能的关联.结果表明:对于所研究的炭纤维/环氧树脂体系,去除炭纤维表面上浆剂后界面断裂能下降,说明上浆剂可以在一定程度上提高界面的韧性.此外,实验范围内,纤维拉伸强度较高时,测得的界面断裂能较高,炭纤维表面粗糙度较高时,测得界面断裂能较高,说明纤维拉伸性能和表面粗糙度对界面韧性有重要影响,而与这两种因素相比,上浆剂的种类影响相对较小.研究结果为高性能国产炭纤维的研发和炭纤维/树脂匹配性的评价提供了重要的实验数据.

关键词：炭纤维、环氧树脂、界面、单丝断裂法、界面断裂能

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家973项目2010CB631104

在线出版日期：2012-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：81-85