黄彬瑶
,
段跃新
,
杨喆
,
陈达
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肇研
材料科学与工艺
为了研究两种不同上浆剂和湿热环境对国产300级碳纤维/环氧树脂体系微观界面性能的影响，采用单丝断裂法，测试分析了去浆前后碳纤维单丝复合体系在自然干态、湿热处理3d及湿热处理6d的状态下微观界面剪切应力的变化。结合对扫描电镜（ SEM）、原子力显微镜（ AFM）及X射线光电子能谱（ XPS）等测试结果的分析，研究了碳纤维上浆剂对微观界面性能及其界面耐湿热性能的影响。结果表明：去浆前后A300碳纤维表面均有明显沟槽；上浆剂1并未使A300碳纤维表面粗糙度有明显变化，但上浆剂2使A300碳纤维表面粗糙度减小，而两种上浆剂均使A300碳纤维表面含氧极性官能团含量减少。两种上浆剂对制备的复合材料界面性能和耐湿热性能都有较大的提高，其中上浆剂1在自然干态下对界面性能的提高更明显。
关键词:
碳纤维
,
上浆剂
,
单丝断裂法
,
湿热
,
界面性能
许鹏
,
费又庆
,
李伟
机械工程材料
采用酚醛树脂溶液上浆剂对沥青基炭纤维进行上浆处理,并以环氧树脂为基体制备单丝沥青基碳纤维/环氧树脂复合材料,通过单丝碎裂法试验、扫描电镜和热重分析等研究了上浆前后炭纤维的表面形貌及其复合材料的界面性能,以及断裂长度与界面剪切强度的关系.结果表明:上浆剂浓度适当时可提高其界面性能,当质量分数在1％左右时,上浆较均匀,复合材料的界面剪切强度最高,为38.86MPa；炭纤维最大概率的断裂长度区间越小或最大概率的断裂长度越小时,复合材料的界面剪切强度越高.
关键词:
单丝沥青基炭纤维
,
环氧树脂
,
上浆剂
,
单丝碎裂
,
界面性能
李娜
,
王志平
,
刘刚
,
张兴祥
高分子材料科学与工程
首先采用“Friedel-Crafts”酰化反应制备羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)并将其与环氧树脂、丙酮混合制成含MWCNTs的上浆剂,然后用该上浆剂浸渍碳纤维制备碳纳米管/碳纤维多尺度增强纤维.采用扫描电镜研究了上浆处理对碳纤维表面形貌的影响,采用短臂梁剪切测试方法研究了含碳纳米管的上浆剂对碳纤维/环氧树脂复合材料层间剪切强度(ILSS)的影响.结果表明,碳纳米管在上浆剂中的分散状态直接影响纤维表面碳纳米管分布的均匀性;与未浸渍的碳纤维相比,含碳纳米管上浆剂浸渍后的碳纤维/环氧树脂复合材料的ILSS提高了34.33％.通过上浆剂红外光谱表征、纤维束表面浸润性测试及ILSS试样端口形貌的观察,分析了层间增韧机理.研究表明,碳纤维束表面浸润性的提高以及碳纤维/环氧树脂界面处化学键合作用增强,是ILSS提高的主要原因.
关键词:
碳纳米管
,
上浆剂
,
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
界面
杨禹
,
吕春祥
,
王心葵
,
苏小雷
,
贺福
,
李永红
,
宋燕
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.03.013
利用Weibull统计分布分析了上浆对炭纤维单丝抗拉强度的影响.通过扫描电镜(SEM)观察和X射线能谱仪(EDS)分析了上浆前后炭纤维表面和截面的结构形貌及表面元素组成.结果表明:当纳米SiO2粒子与上浆树脂的质量比为0.5%时,上浆炭纤维单丝的抗拉强度最高,增幅达10.1%;Weibull参数m值最大,强度的分散性最小.EDS显示了改性上浆炭纤维表面Si元素含量增大.上浆炭纤维比未上浆的表面较均匀,纹理沟槽变浅;截面凹凸不平,呈现一定的韧性断裂特性.说明上浆剂中添加纳米SiO2粒子可以明显提高上浆炭纤维的强度.
关键词:
炭纤维
,
纳米SiO2
,
上浆剂
,
Weibull
罗云烽
,
杨喆
,
肈研
,
谢富原
材料科学与工艺
采用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）等测试方法表征了上浆/未上浆国产T700级（ MT700）碳纤维的表面特性，并通过单丝断裂实验测试了单丝复合体系微观界面剪切强度（ IFSS），在此基础上研究了碳纤维表面特性对单丝复合体系微观界面性能及其耐湿热性能的影响。研究表明：MT700碳纤维表面上浆剂改善了纤维/基体微观界面强度及其耐湿热性能；湿热环境对复合材料的微观界面性能影响显著，尤其是造成纤维/基体间的化学键合作用破坏，去湿后部分界面性能可恢复。
关键词:
复合材料
,
碳纤维
,
单丝断裂测试
,
界面
,
上浆剂
,
湿热
张宝艳
,
石峰晖
,
代志双
,
陈祥宝
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.z1.007
分析了T300B、T700SC和NCF等不同类型炭纤维上浆剂的结构与性质,研究了上浆剂类型及其含量等对炭纤维/树脂间界面作用的影响.结果表明,不同类型炭纤维表面上浆剂的结构与性质不同,NCF纤维使用的GA#和GB#以及T700SC纤维的5#上浆剂热分解温度较高,优于NCF使用的JF#、T300B纤维的5#上浆剂,其中GA #和GB#上浆剂的初始热分解温度较高,JF#初始热分解温度最低.NCF-JF#纤维体系吸水率高而T300B和T700SC纤维的吸湿率较低.不同类型的纤维上浆剂对复合材料的室温以及高温干湿态层间剪切强度和玻璃化转变温度(Tg)有重要影响,T300B/BMI和T700SC/BMI复合材料体系具有较高的耐湿热性能保持率,NCF-GB/BMI复合材料具有最高的干态Tg；上浆量对复合材料的湿热和界面性能有一定影响,较低的上浆量利于保持纤维与树脂之间良好的界面剪切强度和湿热性能.
关键词:
炭纤维
,
上浆剂
,
复合材料
,
界面
张如良
,
黄玉东
,
刘丽
,
苏丹
材料科学与工艺
研究了不同分子量的上浆剂对碳纤维表观状态及其界面性能的影响,并采用了AFM,SEM等表面分析技术研究了上浆后碳纤维表面形貌.AFM,SEM证实了S-1表面没有小颗粒存在,沟槽较均匀,而S-2表面的沟槽较深,S-3表面的沟槽较浅,且表面都有小的颗粒.XPS证实了S-1表面含有O元素含量最高,表面极性官能团较多.上浆剂分子量对制备的复合材料的界面性能和耐湿热老化性能有较大的影响,分子量适中的上浆剂HIT-7上浆处理后的碳纤维及其复合材料的性能最优.
关键词:
上浆剂
,
碳纤维
,
分子量
,
复合材料
罗云烽
,
李阳
,
肇研
,
谢富原
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.014
采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)等测试方法表征了两种国产上浆/去浆T800级炭纤维的表面特性,并通过单丝断裂实验测试了单丝复合体系微观界面剪切强度(IFSS),在此基础上研究了炭纤维表面特性对单丝复合体系微观界面性能及其耐湿热性能的影响.结果表明:去浆后炭纤维表面含氧活性官能团含量降低,粗糙度增加,与基体树脂的界面结合强度增大;湿热环境对复合材料的微观界面性能影响显著,尤其是破坏了纤维/基体间的化学键合作用,但去湿后部分界面性能可恢复.
关键词:
T800炭纤维
,
复合材料
,
界面
,
上浆剂
,
湿热
谌磊
,
温月芳
,
崔荣庆
,
杨永岗
材料导报
采用两种上浆剂对聚丙烯腈(PAN)基炭纤维进行表面上浆,利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线元素分析(XPS)和反向气相色谱(IGC)研究了未上浆、上浆炭纤维的表面形貌、化学组成及纤维表面能,测试了未上浆和上浆炭纤维所制备复合材料的层间剪切强度(ILSS)并用SEM观察其断面形貌.结果表明,上浆后炭纤维表面变平滑,纤维表面n(O)/n(C)明显提高,含氧官能团(羟基、羧基)增加,炭纤维表面能降低.上浆后,复合材料的ILLS有所提高.
关键词:
炭纤维
,
上浆剂
,
表面性能
,
界面粘结
,
复合材料
李智鹏
,
扈艳红
,
杜磊
,
刘冬冬
表面技术
目的：研究国产芳纶纤维 DAF-III 表面上浆剂的主要成分及其对复合材料界面性能的影响。方法用丙酮溶剂抽提纤维一定时间，分析对比去除上浆剂前后的纤维和抽提溶液，并制备 DAF-III 增强的聚三唑树脂复合材料，测试复合材料的力学性能。结果国产 DAF-III 芳纶纤维的主体结构是聚酰胺苯并咪唑，表面上浆剂主要组分是脂肪族酯类低聚物。溶剂抽提去除了纤维表面大部分上浆剂，裸露的纤维本体存在制备过程中形成的沿纤维方向的大量沟壑；去除上浆剂后，复合材料的 ILSS 和弯曲强度分别提高了181.2%和56.20%。结论纤维表面上浆剂对纤维以及纤维增强的复合材料力学性能影响显著，纤维与树脂通过机械锚合和氢键作用改善界面粘接。
关键词:
国产芳纶 DAF-III
,
上浆剂
,
纤维增强复合材料
,
聚酰胺苯并咪唑
