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氧化处理对碳/碳复合材料性能的影响

• 作者 : 苏州挪恩
• 发布时间：2018-06-26 11:12:48
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      碳纤维和基质碳前驱体的性能决定了连续碳纤维复合材料（CCFRC）和短碳纤维复合材料（SCFRC）的性能，同时与两者的结合强度有很大的关系。碳纤维表面化学形态不仅影响碳纤维与基质间界面粘结还影响着复合材料的力学性能。苏州挪恩复合材料有限公司研究人员指出，未经表面处理的碳纤维，由于其表面化学惰性，造成与碳基质的结合强度减弱，从而影响了材料的力学性能。因此，为提高碳/碳复合材料的性能，对碳纤维的表面处理很有必要。  
      苏州挪恩复合材料有限公司实验人员通过对聚丙烯腈纤维氧化处理实验，证实不同的处理时间，温度和浓度分别对碳纤维力学性能和SCFRC弯曲强度的影响，并给出表面氧化处理的适宜条件。
      通过PAN基碳纤维在63%的浓硝酸分别处理 15min、30min、45min、60min，由实验数据显示，随着处理时间的增加碳纤维拉伸强度由增强至峰值再呈下降趋势，碳纤维表面形成微刻蚀增多，表面粗糙度变大，强度变弱。将原PAN基碳纤维在20℃、60℃、75℃、90℃温度下用63%的浓硝酸处理30min和60min后得出，硝酸的氧化能力与碳纤维的拉伸强度成反比。实验还通过在常温下分别用35%、50%、65%浓度的硝酸处理5H后沥青基碳纤维的力学能力，得出拉伸强度随硝酸浓度逐渐增加，50%的硝酸浓度进一步增加，其拉伸强度呈下降趋势，而弹性模量在整个实验过程中一直处于下降趋势。另外碳纤维氧化程度影响SCFRC的弯曲强度，SCFRC的弯曲强度随碳纤维氧化程度的加深而增大。
      苏州挪恩复合材料有限公司致力于辅助客户设计出更加符合市场诉求的产品，同时具备成熟的制造工艺，在制品的性能要求、材料特点等设计需求方面拥有专业的研发能力。碳/碳复合材料具有较高的比强度、耐疲劳强度以及耐烧蚀性能，广泛应用于军用和民用领域。未经处理的碳纤维其表面呈化学惰性，不易发生化学反应。这种化学惰性导致其与碳/碳复合材料的粘结性能差，不利于制备性能优异的复合材料。因此，对碳纤维表面进行改性可提高复合材料的界面结合强度，使得碳纤维与碳/碳复合材料性能改善。

【本文完】