航空材料学报 第13卷 碳纤维连续阳极氧化处理及其 机理的研究 魏月贞李寅 (北京航空材料研究所) (哈尔滨工业大学) 本文采用自制的阳极氧化处理设备,分别以 NH,HSOE、NaC1O、NaOH、HNO3为电解质,对 碳纤维进行了表面处理。实验结果表明:经过上述处理的碳纤维其环氧基复合材料的层间剪切 强度(11sS)均有较大提高,抗拉强度略有提高,耐冲击性能下降。本文还利用X一射线光电子能 谱仪(XPs)、扫描电子显微镜(SEM)等现代分析手段对碳纤维经阳极氧化处理前后的表面元素 及官能团种类、含量,碳纤维表面形貌、复合材料的断口形貌进行了分析和研究 关键词碳纤维 由于碳纤维表面是情性的,表面平滑,表面自由能小,因此,它与树脂基体间的粘结较 差,其复合材料的层间剪切强度较低。为了提高碳纤维增强复合材料的层间剪切强度,必须 对碳纤维进行表面处理,碳纤维表面处理的方法很多,其中阳极氧化法由于具有处理设备简 单、操作方便、处理效果明显、对纤维本体损伤小等优点,愈来愈引起人们的关注 、实验方法 碳纤维表面的阳极化处理 碳纤维连续阳极氧化处理自制装置见图1 碳纤维经滚筒(未画出)导入阳极滚,经电解槽时,由于碳纤维(阳极)表面发生电极反 应,生成的初生态氧对其进行氧化刻蚀,通过调节浮子的位置,可以改变电解槽中的碳纤维 与石墨阴极间的距离,使流过碳纤维的电流强度为一常数,这可由微安表来显示,利用硒整 流器(未画出)上的电压调节,可改变通过碳纤维的电流强度,从面可以在不同电流强度下处 理碳纤维,处理时间可以通过安装在装置右端的电动机(未画出)的转速来调节 在上述阳极氧化处理碳纤维表面的实验中,分别采用 NIHSO、NaC1O、NaOH和 e1994-2014chinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net