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材料工程  2014, Vol. 0 Issue (6): 84-88    DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.016
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炭纤维表面化学结构对其增强环氧树脂基复合材料性能的影响
钱鑫, 支建海, 张永刚, 杨建行
中国科学院 宁波材料技术与工程研究所 炭纤维制备技术国家工程实验室, 浙江 宁波 315201
Effect of Surface Chemical Structure of Carbon Fibers on Properties of Carbon Fiber/Epoxy Resin Composites
QIAN Xin, ZHI Jian-hai, ZHANG Yong-gang, YANG Jian-xing
National Engineering Laboratory for Carbon Fiber Preparation Technology, Ningbo Institute of Material Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, Zhejiang, China
全文: PDF(1598 KB)   HTML()
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摘要 采用阳极氧化法对炭纤维的表面进行处理,通过改变氧化程度制备具有不同表面化学结构的炭纤维,并将其作为增强体再制备成复合材料。研究了炭纤维表面化学结构对其增强环氧树脂基复合材料性能的影响。结果表明,阳极氧化处理后炭纤维表面活性大幅提高,O,N元素含量分别由处理前的3.10%,1.12%提高到处理后的13.07%,5.96%;当电流密度低于15A/m2时,O/C,N/C值越高越有利于炭纤维表面与环氧树脂基体之间的界面黏合;在含氧官能团中,-COOH是决定炭纤维/环氧树脂基体间化学键合强度高低的关键因素。
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钱鑫
支建海
张永刚
杨建行
关键词 炭纤维化学结构环氧树脂复合材料    
Abstract:Carbon fibers with different surface chemical structure were achieved by changing the oxidative intensities in the electrochemical anodic oxidation, and then these fibers were chosen as the reinforcements of carbon fiber/epoxy resin composites. Effect of surface chemical structure on the properties of composites was researched. The results show that surface activity increases greatly after electrochemical oxidation. The relative contents of oxygen and nitrogen increase from 3.10% and 1.12% to 13.07% and 5.96% respectively. When the current density is lower than 15A/m2, the higher the values of O/C and N/C, the better the interfacial bonding between carbon fiber surface and the epoxy resin. Among the oxygen-containing functional groups, -COOH is the key factor which can determine the chemical bonding between carbon fiber surface and the resin matrix.
Key wordscarbon fiber    chemical structure    epoxy resin    composite
收稿日期: 2012-07-27      出版日期: 2014-06-20
中图分类号:  TQ342  
基金资助:国家重点基础研究发展计划资助项目(2011CB605602);浙江省重点科技创新团队项目(2011R50013)
作者简介: 钱鑫(1984- ),男,博士后,主要从事炭纤维表面处理及复合材料的界面优化研究,联系地址:浙江省宁波市镇海区中官西路1219号中国科学院宁波材料技术与工程研究所特种纤维事业部(315201),E-mail:qx3023@nimte.ac.cn
引用本文:   
钱鑫, 支建海, 张永刚, 杨建行. 炭纤维表面化学结构对其增强环氧树脂基复合材料性能的影响[J]. 材料工程, 2014, 0(6): 84-88.
QIAN Xin, ZHI Jian-hai, ZHANG Yong-gang, YANG Jian-xing. Effect of Surface Chemical Structure of Carbon Fibers on Properties of Carbon Fiber/Epoxy Resin Composites. Journal of Materials Engineering, 2014, 0(6): 84-88.
链接本文:  
http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.016      或      http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2014/V0/I6/84
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