碳纖維表面改性提升產品性能

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　　碳(C)纖維復合材料(Material)相對于傳統(tǒng)金屬材料力學性能極佳而且重量輕、耐腐蝕，在國防、航天等尖端科技上有著廣泛(extensive)的應用，隨著技術水平的進步及材料價格的降低（reduce)，在工業(yè)制作及文體用品方面也在不斷普及（指遍布、遍及於一般)。碳纖維生產傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。碳纖維復合材料部件制作好后，如果不進行表面處理(chǔ lǐ)會出現(xiàn)外表光滑活性差，表面能低等不良特點，這對于碳纖維制品的性能發(fā)揮(表現(xiàn)出內在的能力)產生了阻礙。通過對碳纖維表面改性能明顯的提升產品(Product)性能，下面新材針對改性方式做一下簡單介紹。
 

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　　通過(tōng guò)對碳纖維表面進行改性，可以增加碳纖維表面的極性官能團和粗糙(cū cāo)度.以提高樹脂(Resin)與碳纖維的浸潤性和反應性，從而增強復合材料(Material)的界面結合強度（strength)。碳纖維生產傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。目前，常用于碳纖維表面改性的方法主要有:氣相氧(Oxygen)化法、液相氧化（oxidation)法、陽極（anode）氧化法、等離子體法和表面涂層法等。另外研究（research)提出通過氨氮水(Nitric acid)與超聲協(xié)同處理(chǔ lǐ).使強酸的氧化作用和超聲波（是一種頻率高于20000赫茲的聲波）的空化效應處相結合，也能提高碳纖維的改性效率(efficiency).同時降低（reduce)了反應溫度（temperature)、加快碳纖維改性速率，并制備得到力學性能得以極大改善的碳纖維增強環(huán)氧樹脂(Epoxy resin)復合材料。
 
　　碳纖維復材表面改性并不會改變碳纖維的內部相結構，而僅是起到了細品化作用。碳纖維生產具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。這一方面使得碳纖維表面產生了較多溝槽（gōucáo)和凸起等，增大了碳纖維的比表面積、提高了碳纖維表面的吸附活性，這有利于復合材料(Material)界面的機械錨合;另一方面，使碳纖維表面的含氧(Oxygen)官能團數量增多、表面極性增強，提高了碳纖維與基體樹脂(Resin)間的潤濕性和反應性，使二者間的化學結合變得更為牢固。改性碳纖維增強環(huán)氧樹脂(Epoxy resin)復合材料的拉伸強度（strength)和彎曲強度分別有所提高。
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