黄彬瑶
,
段跃新
,
杨喆
,
陈达
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肇研
材料科学与工艺
为了研究两种不同上浆剂和湿热环境对国产300级碳纤维/环氧树脂体系微观界面性能的影响，采用单丝断裂法，测试分析了去浆前后碳纤维单丝复合体系在自然干态、湿热处理3d及湿热处理6d的状态下微观界面剪切应力的变化。结合对扫描电镜（ SEM）、原子力显微镜（ AFM）及X射线光电子能谱（ XPS）等测试结果的分析，研究了碳纤维上浆剂对微观界面性能及其界面耐湿热性能的影响。结果表明：去浆前后A300碳纤维表面均有明显沟槽；上浆剂1并未使A300碳纤维表面粗糙度有明显变化，但上浆剂2使A300碳纤维表面粗糙度减小，而两种上浆剂均使A300碳纤维表面含氧极性官能团含量减少。两种上浆剂对制备的复合材料界面性能和耐湿热性能都有较大的提高，其中上浆剂1在自然干态下对界面性能的提高更明显。
关键词:
碳纤维
,
上浆剂
,
单丝断裂法
,
湿热
,
界面性能
罗云烽
,
杨喆
,
肈研
,
谢富原
材料科学与工艺
采用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）等测试方法表征了上浆/未上浆国产T700级（ MT700）碳纤维的表面特性，并通过单丝断裂实验测试了单丝复合体系微观界面剪切强度（ IFSS），在此基础上研究了碳纤维表面特性对单丝复合体系微观界面性能及其耐湿热性能的影响。研究表明：MT700碳纤维表面上浆剂改善了纤维/基体微观界面强度及其耐湿热性能；湿热环境对复合材料的微观界面性能影响显著，尤其是造成纤维/基体间的化学键合作用破坏，去湿后部分界面性能可恢复。
关键词:
复合材料
,
碳纤维
,
单丝断裂测试
,
界面
,
上浆剂
,
湿热
李烨
,
肇研
,
孙沛
,
段跃新
材料科学与工艺
为了研究上浆剂和湿热处理对复合材料微观界面性能的影响，通过单丝断裂实验测试去浆处理及湿热处理前后T300、T700SC、T800S碳纤维单丝/环氧树脂体系的界面剪切强度（ IFSS），结合扫描电镜测试手段分析了纤维表面物理特性对IFSS的影响．结果表明：去浆及湿热处理均会引起三种单丝复合材料体系IFSS降低，断点形貌由X状向鞘状发生变化，但不同的单丝复合体系 IFSS 降幅以及断点形貌变化程度不同；去浆后， T700SC/环氧树脂体系 IFSS 降幅达70．67％，T300/环氧树脂体系仅下降6．05％；湿热处理72 h后，T300/环氧树脂体系IFSS下降幅度最小；湿热作用下，去浆后的单丝/环氧树脂体系IFSS的下降更为显著．
关键词:
界面
,
单丝断裂法
,
光弹花样
,
去浆
,
湿热
蔡群
,
李敏
,
罗辑
,
顾轶卓
,
刘洪新
,
张佐光
复合材料学报
针对两种不同上浆剂碳纤维/高温固化环氧树脂体系,采用基于WND（Wagner-Nairn-Detassis）能量模型的单丝断裂法,测试分析了从室温到130℃范围内单丝复合体系界面断裂能的变化规律,研究了碳纤维上浆剂对界面耐热性能的影响,并结合复合材料层板的短梁剪切性能,分析了微观和宏观界面性能的关联性。结果表明：在测试温度范围内,碳纤维/环氧体系的界面断裂能随温度升高呈先下降而后基本不变的趋势,去除上浆剂后界面断裂能及其随温度的变化程度与未去除上浆剂的情况存在差异,说明上浆剂对界面耐热性有重要作用。碳纤维/环氧树脂层板层间剪切强度随温度升高线性下降,与界面断裂能的变化规律不一致,这与两种测试方法的原理及界面破坏位置的不同有关。
关键词:
碳纤维复合材料
,
环氧树脂
,
单丝断裂测试
,
WND能量模型
,
界面断裂能
,
温度
樊序敏
,
顾轶卓
,
刘亚男
,
李敏
,
张佐光
复合材料学报
制备了含碳纳米管（CNTs）的水溶液,将该水溶液作为浸润剂浸渍碳纤维并进行烘干,采用扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）研究了CNTs含量及浸润工艺对碳纤维表面CNTs分布的影响,运用单丝断裂法分析了CNTs浸润剂处理对碳纤维/环氧树脂界面粘结性能的影响和作用机制。结果表明：CNTs可在T700和T300纤维表面黏附,浸润剂中CNTs含量越高,CNTs在纤维表面含量越高;对于CNTs含量较低的浸润剂,采用增加浸润次数的方法,能有效提高碳纤维表面CNTs的含量和碳纤维表面粗糙度;经过CNTs浸润剂处理后,碳纤维/树脂界面处的机械啮合作用增强,界面粘结强度明显提高,增幅最高达35.8%。
关键词:
碳纳米管
,
浸润剂
,
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
界面
,
单丝断裂法
熊成
,
付春娟
,
刘建华
,
于美
,
李松梅
复合材料学报
采用硅烷偶联剂KH560对镀镍碳纤维进行偶联处理.通过扫描电镜、红外光谱、接触角测量和单丝复合体系多次断裂法测试研究对比偶联处理前后碳纤维的表面形貌、结构、润湿性能以及纤维/树脂体系的界面状态和粘结性能.结果显示:偶联处理后,镍镀层表面平整,羟基等表面极性基团增加,表面涂覆的KH560膜层完整；镀镍碳纤维/树脂界面的浸润性得到改善；镀镍碳纤维/环氧树脂的界面处没有气泡产生,断点两侧的脱粘现象减轻；单丝饱和断点数由46增加到65;镀镍碳纤维/环氧树脂的界面剪切强度由(34.87±2.23) MPa提高到(72.51±3.77) MPa.
关键词:
偶联处理
,
表面状态
,
接触角
,
单丝断裂实验
,
界面特性
王伟霞
,
顾轶卓
,
李敏
,
刘洪新
,
张佐光
复合材料学报
建立了单丝断裂双树脂体系法,利用外层树脂的韧性使包埋于内层脆性树脂中的纤维单丝断裂达到饱和,解决了断裂伸长率较低的树脂基体采用传统的单丝断裂法无法测得界面剪切强度的问题.分别采用界面剪切强度和界面断裂能作为表征参量,考察了干态及湿热条件下两种T300级和两种T800级碳纤维/环氧树脂的界面性能,并与单丝断裂单树脂体系的界面性能进行比较.结果表明:单丝断裂双树脂体系与单树脂体系在表征碳纤维/环氧树脂的界面性能上定性规律一致；双树脂体系界面断裂能和界面剪切强度均可评价界面的耐湿热性能,且二者得到的变化规律一致；湿热处理后界面粘结性能均呈下降趋势,国外碳纤维体系的界面耐湿热性能明显优于国产碳纤维体系.
关键词:
碳纤维复合材料
,
环氧树脂
,
单丝断裂法
,
界面剪切强度
,
界面断裂能
,
湿热
