碳纖維-聚芳基乙炔復(fù)合材料界面改性研究.pdf

1、　　聚芳基乙炔(Polyarylacetylene，PAA)是一種新型高碳樹(shù)脂，具有優(yōu)異的耐燒蝕性能和工藝適應(yīng)性，但碳纖維(CF)與非極性的PAA樹(shù)脂間界面結(jié)合弱，使材料的優(yōu)異性能得不到充分發(fā)揮，因此對(duì)其進(jìn)行界面改性非常必要。本文針對(duì)CF/PAA復(fù)合材料的界面改性進(jìn)行了研究，探索碳纖維與非極性樹(shù)脂間界面改性的機(jī)理和方法，并確定出最佳的改性處理方案，用以進(jìn)行碳纖維三維織物的整體均一化改性處理?！　♂槍?duì)PAA樹(shù)脂非極性的特點(diǎn)，本文提出了在

2、CF表面引入可與非極性樹(shù)脂反應(yīng)的基團(tuán)以及用與活性CF表面極性相近并且與非極性樹(shù)脂在結(jié)構(gòu)和性能上相容的樹(shù)脂溶液對(duì)CF進(jìn)行涂層處理兩種改性方案。本文首先對(duì)表面氧化處理后的CF分別進(jìn)行表面接枝和偶聯(lián)劑處理，在纖維表面引入雙鍵結(jié)構(gòu)，對(duì)比了各種方法的改性效果，發(fā)現(xiàn)CF/PAA復(fù)合材料的ILSS提高比較明顯，纖維與基體間形成共價(jià)鍵連接的界面后材料的界面力學(xué)性能得到較大提高?！　⊥ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)，并考慮到對(duì)三維織物進(jìn)行整體改性處理的特殊要求，確定了纖維表面

3、臭氧氧化結(jié)合高碳樹(shù)脂涂層的最佳改性方案并進(jìn)行了重點(diǎn)研究。對(duì)單向CF束進(jìn)行改性處理以研究其與PAA樹(shù)脂間的界面改性方法與機(jī)理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了CF氧化處理后材料界面力學(xué)性能的的變化，確定了改性最佳工藝參數(shù)，并對(duì)氧化改性后CF在表面元素組成、表面官能團(tuán)含量、表面微晶變化、表面形貌、表面粗糙度以及纖維浸潤(rùn)性等性能的變化進(jìn)行了表征和分析?！　〔捎脪呙杼结橈@微技術(shù)對(duì)CF/PAA復(fù)合材料的硬度分布與變化規(guī)律進(jìn)行了測(cè)試和研究。用力調(diào)制模式測(cè)試得到了復(fù)

4、合材料微觀尺度下的硬度圖像，在此基礎(chǔ)上，本文提出一種對(duì)硬度圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得到硬度分布直方圖用以觀察材料中各相構(gòu)成與分布變化規(guī)律的研究方法，對(duì)不同改性處理?xiàng)l件下復(fù)合材料的界面相特性進(jìn)行了研究?！　”疚淖詈髮?duì)碳纖維三維五向編織物整體均一化改性處理研究。在對(duì)織物三重多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)、織物中氣體滲透規(guī)律等的理論分析的基礎(chǔ)上，采用負(fù)壓正壓強(qiáng)迫氣相滲透的方法對(duì)三維織物進(jìn)行氧化處理，輔以高碳酚醛涂層處理后，三維織物/PAA復(fù)合材料的界面力學(xué)性能、宏觀力