γ-射線輻照對T700碳纖維及其復(fù)合材料界面性能的影響.pdf

1、T700碳纖維以其高強(qiáng)度高模量等優(yōu)異的性能逐步走入人們的視線。但是，其纖維表面十分光滑，嚴(yán)重影響其增強(qiáng)復(fù)合材料的界面性能。本文利用60Coγ-射線輻照方法對T700碳纖維進(jìn)行表面改性，以期提高T700/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的界面性能。
　　測試改性前后 T700單絲拉伸強(qiáng)度，并按照雙參數(shù)的Weibull分布法計算出纖維的統(tǒng)計平均強(qiáng)度，結(jié)果表明γ-射線輻照法對T700碳纖維的本體強(qiáng)度的影響不大。利用層間剪切強(qiáng)度(ILSS)、界面剪切強(qiáng)度

2、(IFSS)及彎曲強(qiáng)度來評價復(fù)合材料界面性能，結(jié)果表明，采用氮氣氣氛、環(huán)氧氯丙烷作接枝液、輻照劑量為30kGy是改性 T700的最佳輻照條件。通過對復(fù)合材料剪切斷口形貌的觀察發(fā)現(xiàn)，γ-射線輻照改性可以使復(fù)合材料的破壞斷面形貌更平整，T700與環(huán)氧樹脂之間的粘結(jié)強(qiáng)度得到了有效提高。模擬材料在實際應(yīng)用過程中受到環(huán)境的影響，研究了T700/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的濕熱老化性能，結(jié)果表明，γ-射線輻照接枝改性可以緩解環(huán)境對其復(fù)合材料ILSS和彎曲強(qiáng)度

3、的破壞。
　　采用掃描電子顯微鏡（SEM）和原子力顯微鏡（AFM）觀察了T700碳纖維輻照改性前后的表面形貌特征，發(fā)現(xiàn)纖維表面粗糙度增加，使得纖維與基體樹脂之間的機(jī)械嚙合作用增強(qiáng)；通過測量改性前后T700與水、乙二醇、二碘甲烷三種液體之間的接觸角，計算出纖維的表面能，結(jié)果表明γ-射線輻照改性使T700與三種液體之間的接觸角減少，表面能均有不同程度的提高，改善了T700在環(huán)氧樹脂中的浸潤性能；采用XPS分析T700改性前后的表面元素