碳纖維的表面處理技術——電化學陽極氧化法

電化學陽極氧化法是以CF為陽極，以碳石墨與鎳、銅等為陰極，采取電化學技巧依附電解產(chǎn)生的初生態(tài)氧對CF進行氧化處理。碳纖維板補強單向板材，其成型工藝是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內(nèi)固化并連續(xù)拉擠成型。采用優(yōu)質碳纖維原料與良好基本樹脂，碳纖維板材具有拉伸強度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能。碳纖維管又稱碳素纖維管，也稱碳管，碳纖管，是采用碳纖維復合材料預浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過程中，可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如：不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它型材：在制作過程中也可以包3K進行表面包裝美化等等。電解液可能是酸、堿、鹽等單一組分或多少種混淆物的水溶液。這種方法的處理后果重要與電解電壓、電流、停留時光電解質品種及濃度、溫度等因素有關。

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  Sherwood跟Donnet等人進行了大量的研究，發(fā)明電化學處理恒流比恒壓更為有效。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術，保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴格控制。因為恒流處理可能在纖維名義引入品種不同的含氧官能團，而恒壓處理則不具備這一優(yōu)點。在電壓低于2V時，纖維名義重要生成羰基等基團，后果不幻想。
  電解氧化時，特別是大絲束進行處理時，不輕易氧化均勻。電解時CF名義生成氧氣，而陰極產(chǎn)生氫氣、氨氣等氣體，氫氣、氨氣等不僅無助于氧化作用，而且這些氣泡吸附在CF名義起絕緣作用，攔阻電流暢過，使電解處理不夠充分。為此有人倡導在電解質水溶液分解電壓以下進行處理，以避免陽極跟陰極產(chǎn)賭氣體，但很快人們發(fā)明這樣做CF名義處理后果差，不實用于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)。當初個別利用高于電解液分解電壓進行處理，電壓升高會使纖維機械機能受到傷害，可能采取縮短停留時光的方法避免強度的降落。