活性碳纤维的制备及表征.doc

活性碳纤维的制备及表征
Preparation and Characterization of Activated Carbon Fiber

2.2万字 40页 原创作品，已通过查重系统

目 录
第一章 绪 论 - 1 -
1.1 引言 - 1 -
1.2 碳纤维的分类 - 1 -
1.2.1 按原材料分类 - 1 -
1.2.2 按性能分类 - 1 -
1.2.3按用途分类 - 2 -
1.2.4 按制造条件和方法 - 2 -
1.3 碳纤维的表面结构与性能 - 2 -
1.3.1 碳纤维的表面结构 - 2 -
1.3.2碳纤维的性能特征 - 3 -
1.4 碳纤维复合材料的应用 - 4 -
1.4.1 航空航天领域 - 4 -
1.4.2 体育运动领域 - 4 -
1.4.3 一般制造业领域 - 5 -
1.4.4 土木建筑领域 - 5 -
1.4.5 能源开发领域 -5 -
1.4.6交通运输领域 - 6 -
1.4.7 在其他领域 - 6 -
1.5 CFRP界面的重要性及碳纤维表面处理原则 - 6 -
1.5.1 两相界面复合理论 - 6 -
1.5.2 碳纤维表面处理的作用 - 7 -
1.5.3 碳纤维表面处理原则 - 7 -
1.6 碳纤维表面处理方法 - 7 -
1.6.1 气相氧化法 - 8 -
1.6.2 液相氧化法 - 8 -
1..6.3 气液双效法 - 9 -
1.6.4 电化学氧化 - 10 -
1.6.5 等离子体处理法 - 11 -
1.6.6 表面涂层处理 - 12 -
1.6.7 溶胶-凝胶法 - 13 -
1.6.8碳纤维表面聚合物接枝改性 - 14 -
1.7碳纤维表面特性及其表征 - 15 -
1.7.1 碳纤维表面特性 - 15 -
1.7.2 碳纤维表面特性表征 - 15 -
第二章 实 验 - 17 -
2.1 实验原料及试剂 - 17 -
2.1.1 实验原料 - 17 -
2.1.2 化学试剂 - 17 -
2.2实验仪器及设备 - 18 -
2.3 实验过程 - 18 -
2.3.1 碳纤维除胶处理 - 18 -
2.3.2氧化处理 - 18 -
2.4 测试与表征 - 20 -
2.4.1 扫描电镜 - 20 -
2.4.2 拉伸强度 - 20 -
2.4.3 比表面积 - 21 -
2.4.4 表面官能团测定 - 21 -
2.5结果与分析 - 21 -
2.5.1 表面形貌 - 21 -
2.5.2 拉伸强度和质量损失率 - 24 -
2.5.3 比表面积 - 26 -
2.5.4表面官能团 - 28 -
第三章 结 论 - 30 -
致 谢 - 31 -
参考文献： - 32 -


摘要 碳纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐高温等优异性能，作为增强材料在复合材料领域有广泛应用。本文综述了碳纤维复合材料在航空航天、体育运动、土木建筑和能源开发等领域的发展应用，并以如何提高碳纤维与其他材料复合时的结合性能为出发点，着重介绍了气相氧化法、液相氧化法、气液双效法、电化学氧化、等离子体处理法、表面涂层处理、溶胶-凝胶法以及碳纤维表面聚合物接枝改性等表面改性技术。实验采用液相与气相结合法对碳纤维进行表面氧化处理，采用扫描电子显微镜（SEM）对碳纤维（CF）的表面形貌进行分析；采用XQ-1A型纤维强伸度仪测试碳纤维单丝强度；采用 F-Sorb 3400比表面积及孔径分析测试仪对碳纤维进行氮气吸附-脱附表征，采用BET法测定样品比表面积以及采用Boehm 滴定法测定碳纤维表面含氧官能团含量。考察了热处理温度、时间等工艺参数对碳纤维表面形貌、拉伸强度、质量损失率、比表面积、表面官能团等的影响。


关键词 碳纤维 表面改性 拉伸强度 比表面积