碳纖維—環(huán)氧樹脂界面性能研究.pdf

1、FRP(纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料)的界面性能是影響纖維與樹脂基體性能是否能夠有效發(fā)揮及FRP復(fù)合材料力學(xué)性能、熱性能及耐久性能等的關(guān)鍵因素。研究FRP復(fù)合材料界面性能,是研究并改善FRP復(fù)合材料性能的基礎(chǔ)。在土木工程應(yīng)用環(huán)境中,FRP復(fù)合材料不可避免地受到各種惡劣環(huán)境的作用,如水、堿溶液浸泡、及高溫等環(huán)境。在這些惡劣環(huán)境作用下,FRP復(fù)合材料內(nèi)部的纖維-樹脂基體的界面容易發(fā)生退化,是導(dǎo)致FRP復(fù)合材料長期耐久性能劣化的主要原因。
　

2、　本文利用微脫黏等實驗方法,研究了碳纖維與環(huán)氧樹脂基體間界面性能的影響因素及其規(guī)律與機(jī)理。
　　首先,依據(jù)理論分析與實踐操作的結(jié)合,確定對碳纖維和環(huán)氧樹脂基體界面粘結(jié)強(qiáng)度采用微脫黏法測試。
　　其次,對碳纖維表面形貌、上漿劑的元素含量和官能團(tuán)進(jìn)行了表征,結(jié)果表明:碳纖維在祛除上漿劑后其表面溝壑更為明顯,粗糙度增加,氧元素含量明顯下降,活性官能團(tuán)減少;高溫氧化后,碳纖維的表面粗糙度提高,氧元素含量也有所增加。
　　第三,

3、利用微脫黏實驗方法測試了上漿劑對碳纖維與環(huán)氧樹脂粘結(jié)性能的影響,結(jié)果說明:碳纖維在上漿劑祛除后,界面粘結(jié)強(qiáng)度均降低;不同碳纖維其上漿劑對樹脂體系匹配程度的敏感性也有所不同;對高溫處理后的碳纖維,雖然表面氧化程度提高,但由于上漿劑分解,致使其界面粘結(jié)強(qiáng)度有所降低。
　　最后,研究了高溫、水、堿溶液、鹽溶液浸泡等惡劣環(huán)境對碳纖維-環(huán)氧樹脂界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響規(guī)律,結(jié)果表明:界面粘結(jié)會隨著處理溫度的提高顯示出一定程度減弱,但隨著處理時間的