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超声波-双氧水联合氧化处理连续碳纤维表面的研究

发布时间:2018-05-31 16:17

  本文选题:超声波 + 双氧水 ; 参考:《北京化工大学学报(自然科学版)》2017年06期


【摘要】:使用超声波联合双氧水的方法对连续碳纤维(CCF)进行不同时间的表面氧化处理,再以聚酰胺(PA)为基体,热压制备连续碳纤维增强聚酰胺树脂复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X-射线衍射仪(XRD)对联合氧化后的连续碳纤维表面进行分析表征,利用万能实验机对复合材料进行力学性能测试,结果表明:不同时间的超声波-双氧水联合氧化处理都能增加连续碳纤维表面的粗糙程度和活性官能团数量,其中联合氧化20 min后表面刻蚀效果比较显著,羟基、羰基等含氧官能团质量分数比未处理时提高79%和82%;连续碳纤维增强聚酰胺树脂复合材料的层间剪切强度比未经表面联合氧化处理提高36.8%。综合各项表征结果,20 min联合氧化后的碳纤维综合性能最优。
[Abstract]:Continuous carbon fiber reinforced polyamide resin composites were prepared by hot pressing with polyamide (PAA) as the matrix and continuous carbon fiber reinforced polyamide resin (CCF) was oxidized by ultrasonic wave combined with hydrogen peroxide at different time. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XRD) were used to analyze and characterize the surface of continuous carbon fiber after combined oxidation. The mechanical properties of the composites were tested by universal testing machine. The results show that the surface roughness and the number of active functional groups of continuous carbon fiber can be increased by ultrasonic combined oxidation with hydrogen peroxide at different time. The surface etching effect is obvious after 20 min of combined oxidation. The mass fraction of oxygen-containing functional groups such as carbonyl group was increased by 79% and 822% than that of untreated polyamide resin composites, and the interlaminar shear strength of continuous carbon fiber reinforced polyamide resin composites was 36.8% higher than that of untreated polyamide resin composites. The comprehensive properties of carbon fiber after combined oxidation of 20 min were optimized.
【作者单位】: 北京化工大学机电工程学院;
【基金】:北京市自然科学基金(2162034) 国家自然科学基金(51573017/21174015)
【分类号】:TB306;TQ342.742

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本文编号:1960501

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