国产PAN基高强中模型碳纤维的电化学表面改性研究

玻璃钢/复合材料 ›› 2016, Vol. 0 ›› Issue (12): 81-85.

国产PAN基高强中模型碳纤维的电化学表面改性研究

徐显亮¹，张月义²，马全胜²，丛宗杰²

1.空军驻青岛地区军事代表室，青岛266000；
2.威海拓展纤维有限公司，威海264200

收稿日期:2016-04-19 出版日期:2016-12-31 发布日期:2016-12-31
作者简介:徐显亮(1982-)，男，博士，工程师，主要从事高性能碳纤维工程技术开发方面的研究，qdxuxianliang@163.com。

STUDY ON ELECTROCHEMICAL SURFACE MODIFICATION OF PAN-BASED CARBON FIBER OF HIGH STRENGTH AND MIDDLE MODULUS

XU Xian-liang¹, ZHANG Yue-yi², MA Quan-sheng², CONG Zong-jie²

1.Air Force′s Military Representative Office in QingDao, Qingdao 266000, China;
2.Weihai TuoZhan Fiber Limited Company, Weihai 264200, China

Received:2016-04-19 Online:2016-12-31 Published:2016-12-31

摘要/Abstract

摘要： 以国产聚丙烯腈基(PAN)高强中模型碳纤维为研究对象，采用X射线光电子能谱(XPS)、表面动态接触角测量仪、扫描电镜(SEM)等手段，表征分析其表面活性与力学性能，同时考察了不同表面状态碳纤维复合材料的层间剪切性能。研究结果表明，电流密度对纤维表面元素含量，-OH、-C=O、-COOH官能团含量、极性自由能影响显著。当电流密度为0.23 mA/cm²时，纤维表面活性最高，极性自由能达到最大值5.5 m/Nm，层间剪切强度达到111 MPa，分别比未处理纤维提高了10倍和68.2%。

Abstract: In this paper, the carbon fiber of high strength and middle modulus was studied. Mechanical properties and surface activity characteristics of high strength and middle modulus, and its effect on the interlaminar stear strength (ILSS) of composites material were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscope (SEM) and dynamic contact angle instrument. It is found that current density has remarkable effects on fiber surface element content, -OH, -C=O and -COOH functional group content and polar free energy. When current density increases to 0.23 mA/cm², the polar free energy of carbon fiber reaches the maximum value of 5.5 m/Nm, and the ILSS reaches 111 MPa, which increase by 10 times and 68.2%, respectively, as compared to untreated fibers.

中图分类号:

TB332

徐显亮，张月义，马全胜，丛宗杰. 国产PAN基高强中模型碳纤维的电化学表面改性研究[J]. 玻璃钢/复合材料, 2016, 0(12): 81-85.

XU Xian-liang, ZHANG Yue-yi, MA Quan-sheng, CONG Zong-jie. STUDY ON ELECTROCHEMICAL SURFACE MODIFICATION OF PAN-BASED CARBON FIBER OF HIGH STRENGTH AND MIDDLE MODULUS[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2016, 0(12): 81-85.

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