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1、國內(nèi)圖書分類號:TB323國際圖書分類號:620理學(xué)碩士學(xué)位論文碳纖維的超臨界氨水處理與表征碩士研究生:哈盛章導(dǎo)師:孟令輝教授申請學(xué)位:理學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):高分子化學(xué)與物理所在單位:應(yīng)用化學(xué)系答辯日期:2006年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要碳纖維具有高強(qiáng)度、高比模量、耐腐蝕、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點,作為增強(qiáng)材料在復(fù)合材料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是由于其表面光滑,缺少表面活性官能團(tuán),從而影響了碳纖維與樹脂之間的界面性能,因此
2、對其進(jìn)行表面改性是非常有必要的。為了更好的評價碳纖維表面處理效果,本文采用丙酮石油醚體系對碳纖維表面進(jìn)行了抽提處理以除去纖維表面殘留的環(huán)氧基團(tuán)。在采用超臨界氨水(SCA)對抽提后的碳纖維進(jìn)行表面處理后,以丙烯酸為接枝單體,對碳纖維進(jìn)行表面接枝改性。利用掃描電子顯微鏡(SEM)對處理后碳纖維的表面形貌進(jìn)行觀察。采用X射線光電子能譜技術(shù)(XPS)分析了改性前后碳纖維表面元素含量的變化,從而確定纖維表面超臨界處理的機(jī)制;對處理前后的碳纖維制成
3、的復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)進(jìn)行了測試,并通過掃描電子顯微鏡研究了復(fù)合材料斷口形貌的變化。對處理前后的碳纖維進(jìn)行了單絲拔出測試。實驗結(jié)果表明:對碳纖維采用丙酮石油醚抽提,可以較徹底地清除碳纖維表面的環(huán)氧涂層以及物理吸附在其表面的雜質(zhì)。抽提前后,碳纖維的表面形貌沒有發(fā)生明顯變化。超臨界氨水處理碳纖維會使碳纖維的復(fù)絲強(qiáng)度降低。降低程度隨處理時間的延長而增大。但是適當(dāng)?shù)奶幚砜梢蕴岣呃w維與樹脂的界面強(qiáng)度。經(jīng)超臨界氨水處理3min后,可使
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