国产PAN基高强中模型碳纤维的电化学表面改性研究

玻璃钢/复合材料 ›› 2016, Vol. 0 ›› Issue (12): 81-85.

国产PAN基高强中模型碳纤维的电化学表面改性研究

徐显亮¹，张月义²，马全胜²，丛宗杰²

1.空军驻青岛地区军事代表室，青岛266000；
2.威海拓展纤维有限公司，威海264200

收稿日期:2016-04-19 出版日期:2016-12-31 发布日期:2016-12-31
作者简介:徐显亮(1982-)，男，博士，工程师，主要从事高性能碳纤维工程技术开发方面的研究，qdxuxianliang@163.com。

STUDY ON ELECTROCHEMICAL SURFACE MODIFICATION OF PAN-BASED CARBON FIBER OF HIGH STRENGTH AND MIDDLE MODULUS

XU Xian-liang¹, ZHANG Yue-yi², MA Quan-sheng², CONG Zong-jie²

1.Air Force′s Military Representative Office in QingDao, Qingdao 266000, China;
2.Weihai TuoZhan Fiber Limited Company, Weihai 264200, China

Received:2016-04-19 Online:2016-12-31 Published:2016-12-31

摘要/Abstract

摘要： 以国产聚丙烯腈基(PAN)高强中模型碳纤维为研究对象，采用X射线光电子能谱(XPS)、表面动态接触角测量仪、扫描电镜(SEM)等手段，表征分析其表面活性与力学性能，同时考察了不同表面状态碳纤维复合材料的层间剪切性能。研究结果表明，电流密度对纤维表面元素含量，-OH、-C=O、-COOH官能团含量、极性自由能影响显著。当电流密度为0.23 mA/cm²时，纤维表面活性最高，极性自由能达到最大值5.5 m/Nm，层间剪切强度达到111 MPa，分别比未处理纤维提高了10倍和68.2%。

Abstract: In this paper, the carbon fiber of high strength and middle modulus was studied. Mechanical properties and surface activity characteristics of high strength and middle modulus, and its effect on the interlaminar stear strength (ILSS) of composites material were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscope (SEM) and dynamic contact angle instrument. It is found that current density has remarkable effects on fiber surface element content, -OH, -C=O and -COOH functional group content and polar free energy. When current density increases to 0.23 mA/cm², the polar free energy of carbon fiber reaches the maximum value of 5.5 m/Nm, and the ILSS reaches 111 MPa, which increase by 10 times and 68.2%, respectively, as compared to untreated fibers.

中图分类号:

TB332

徐显亮，张月义，马全胜，丛宗杰. 国产PAN基高强中模型碳纤维的电化学表面改性研究[J]. 玻璃钢/复合材料, 2016, 0(12): 81-85.

XU Xian-liang, ZHANG Yue-yi, MA Quan-sheng, CONG Zong-jie. STUDY ON ELECTROCHEMICAL SURFACE MODIFICATION OF PAN-BASED CARBON FIBER OF HIGH STRENGTH AND MIDDLE MODULUS[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2016, 0(12): 81-85.

[1]	宫唯康, 刘晓阳, 荆玉才, 项俊宁, 李相国, 杨国涛. 预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁受弯性能的有限元分析[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(7): 11-19.
[2]	赵雄翔, 孙鹏文, 李建东. 基于应变能的风力机叶片铺层结构优化设计[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(7): 20-24.
[3]	常腾飞, 湛利华, 李树健, 潘阳. 不同成型方法的树脂基复合材料帽形结构共固化成型质量研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(7): 32-38.
[4]	王雅娜, 赵魏. 复合材料Ⅱ型分层ENF试验数据处理方法对比分析[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(7): 81-92.
[5]	何靓, 朱攀星, 俆小伟, 王金云. 复合材料残余应力与固化变形机理及控制研究进展[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(7): 121-128.
[6]	闫金顺, 孙鹏文, 马志坤, 赵雄翔, 董新洪. 幂函数过滤函数不同参数对层合板拓扑优化收敛率的影响[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 5-9.
[7]	吴毅彬, 许丽华, 金国芳, 欧永辉. 基于Weibull分布函数的FRP退化模型研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 10-16.
[8]	杨智勇, 刘清念, 孙建波, 解永杰, 左小彪, 张建宝. 铺层角度偏差对曲面复合材料层合板形面轮廓的影响分析[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 17-26.
[9]	黄东辉, 曾少华. 氨基化石墨烯-玻璃纤维增强环氧复合材料的界面黏合性研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 27-32.
[10]	唐永明, 郭晓云, 陈杰. 不同端部锚固FRP-砌体界面黏结性能试验研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 33-40.
[11]	门树林, 张健敏, 高志浩, 温荣严, 骆林, 崔笑晨. 碳纤维与聚酰胺自增强复合材料协同增强体系的制备及其性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 41-46.
[12]	肖鹏, 李秀琴, 冯霞, 张蓓蓓, 李博轩. BP-GO-AgNPs复合粉末添加量对BP-GO-AgNPs复合涂层抑菌性能的影响[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 47-52.
[13]	赵宝艳, 陈丽娜, 张利, 包锦标. 填料/基体三维氢键网络提升PHBV复合材料力学性能[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 53-58.
[14]	刘雅奇, 刘运浩, 李普旺, 王超, 宋书会, 杨子明. 菠萝叶纤维增强热塑性淀粉复合材料的性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 59-64.
[15]	史启通, 李冰, 冯聪, 明平文, 张存满. 基于显微CT技术的碳纸微观结构特征分析[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 65-69.