碳纤维环氧树脂复合材料的制备及性能.doc

碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能

2万字 37页 原创作品，已通过查重系统

目 录
摘要 - 1 -
第一章 绪 论 - 3 -
1.1引言 - 3 -
1.2 碳纤维的分类 - 3 -
1.4 碳纤维表面改性 - 4 -
1.4.1 气相氧化法 - 4 -
1.4.2 液相氧化法 - 5 -
1.4.3 电化学氧化 - 6 -
1.4.4气液双效法 - 6 -
1.4.5 表面涂层处理 - 7 -
1.4.6 等离子体表面处理 - 7 -
1.4.7 化学气相沉积处理 - 9 -
1.4.8 表面接枝处理 - 9 -
1.4.9 超临界流体处理 - 10 -
1.4.10 γ-射线辐照法 - 10 -
1.4.11分子自主装法 - 11 -
1.4.12溶胶-凝胶法 - 11 -
1.5 碳纤维/树脂基复合的材料 - 12 -
1.5.1 环氧树脂 - 12 -
1.5.2 聚酰亚胺 - 13 -
1.5.3双马来聚酰亚胺 - 13 -
1.5.4酚醛树脂 - 14 -
1.6 碳纤维/树脂复合材料的应用 - 14 -
1.6.1 军事方面 - 14 -
1.6.2 通信和交通运输方面 - 15 -
1.6.3 体育器材方面 - 15 -
1.6.4 建筑领域 - 15 -
第二章 实 验 - 16 -
2.1 实验原料及仪器 - 16 -
2.2 实验过程 - 17 -
2.3 测试及表征 - 18 -
2.3.1 SEM - 18 -
2.3.2 BET - 18 -
2.3.3官能团含量测定 - 19 -
2.3.4单丝拉伸强度测试........................................................................................................- 19 -
2.3.5碳纤维/环氧树脂复合材料剪切强度测试 - 20 -
2.4 结果与讨论 - 20 -
2.4.1碳纤维结构形貌分析 - 20 -
2.4.2 拉伸强度和质量损失率 - 23 -
2.4.3 比表面积 - 24 -
2.4.4 表面官能团 - 26 -
2.4.5 复合材料剪切强度 - 27 -
结 论.........................................................................................................................................................- 29 -
致 谢.........................................................................................................................................................- 30 -
参考文献....................................................................................................................................................- 31 -




摘要 碳纤维/环氧树脂复合材料越来越受到人们的重视。本文综述了碳纤维复合材料在军事方面、通信和交通运输、体育器材等领域的发展应用。由于碳纤维和环氧树脂的相容性较差，因此先对碳纤维的表面进行处理。重点介绍了气相氧化法、液相氧化法、气液双效法、等离子体表面处理、溶胶-凝胶法、超临界流体处理等表面改性技术。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-脱附表征测定样品比表面积采用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，以及通过测试复合材料的层间剪切强度来表征碳纤维与树脂基体之间的界面结合性能。

关键词 碳纤维 表面改性 环氧树脂 复合材料 性能