为何要花这么大劲对碳纤维表面进行改性呢

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• 作者：等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
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• 发布时间：2021-06-13
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【概要描述】       碳纤维是指经高温碳化，含碳量超过85％以上的纤维材料，包括碳素纤维和石墨纤维。碳素纤维是有(机)纤维经1000～2300℃处理后，含碳量为85％～95％的纤维；石墨纤维是有(机)纤维经2300℃以上处理，含碳量在98％以上的纤维，碳纤维作为一种高性能纤维,因具有比强度高、比模量高、热膨胀系数小、摩擦系数低、耐低温性能良好等特性而成为近年来树脂基复合材料重要的增强材料,被广泛应用在航空航天构件和体育用品中。碳纤维表面呈惰性,比表面积小,边缘活性碳原子少,表面能低和树脂浸润性及两相界面粘结性差,复合材料层间剪切强度(Interlaminar Shearing Strength,ILSS)低。从而影响复合材料综合性能的发挥，制约了碳纤维在先进复合材料领域的进一步推广应用。为了改善碳纤维增强树脂基复合材料的性能，须对碳纤维表面进行改性，以提高碳纤维与其他材料的粘结能力。        碳纤维作为一种重要的纤维材料，以其高比 强度、高比模量、耐高温耐腐蚀等优异性能， 广泛应用于航空航天、武器装备等国防军工领域以及交通运输、生物医疗等高技术工业领域。 然而，由于碳纤维是由片状石墨微晶等有(机)纤维沿纤维轴向方向堆彻而成的微晶石墨材料，其表面为非极性的高度结晶的石墨片层结构，呈现出较高的化学惰性，从而导致其表界面性能较差， 影响后续复合材料的综合性能，极大程度地限制了碳纤维在特殊工况下的应用。目前，碳纤维表面改性已成为碳纤维生产制备过程中不可缺少的重要工序。因此，对碳纤维进行表面改性处理，从而改善其表界面性能，这对于碳纤维的生产和应用致关重要。        碳纤维是制作高性能纤维增强聚合物基复合材料经常使用的一种无机纤维.碳纤维具有一系列的优异性能,如低密度,高强度,高模量,耐高温,耐化学腐蚀和良好的机械减震性能等.然而,碳纤维的表面为非极性的高度结晶的石墨基板结构,呈现较高的反应惰性.当碳纤维与树脂结合形成复合材料后,两者界面结合强度较弱,复合材料的优异性能难以得到发挥.正是由于界面对碳纤维复合材料性能的发挥起着很重要的作用,所以,通过对碳纤维表面进行处理,提高界面粘接强度,对改善碳纤维复合材料力学性能具有重要意义. 碳纤维表面处理的方法有等离子体处理,气相氧化,液相氧化,电化学氧化,偶联剂涂层等.常压等离子体处理具有清洁环保,省时高(效),对纤维损伤小,适于连续化生产等优点。