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碳纖維低溫等離子表面處理技術(shù)
碳纖維具有高模量、高強(qiáng)度和優(yōu)良的耐熱性, 與高聚物復(fù)合可得到力學(xué)性能極為優(yōu)異的復(fù)合材料, 被廣泛應(yīng)用于航空、航天、運動器材等領(lǐng)域。未經(jīng)過表面處理的碳纖維與高聚物的界面結(jié)合較差, 達(dá)不到碳纖維復(fù)合材料的使用要求, 導(dǎo)致碳纖維的優(yōu)越性能得不到有效利用。因此, 在使用碳纖維制備碳纖維復(fù)合材料時, 必須對碳纖維進(jìn)行表面處理, 提高碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能。
碳纖維表面處理的方法很多, 其中低溫等離子表面處理是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的一種新的材料表面處理技術(shù)。等離子表面處理是一種干式工藝, 具有節(jié)能、無公害、處理時間短、效率高以及能滿足環(huán)境保護(hù)要求等優(yōu)點。與放射線處理、電子束處理等其他干式工藝相比, 等離子表面處理的獨特之處在于其作用深度僅涉及距離材料表面幾納米到幾百納米范圍, 只改變材料表面的物理和化學(xué)特性, 材料本身物理、化學(xué)特性不發(fā)生改變。這些優(yōu)點使得低溫等離子體技術(shù)成為改善復(fù)合材料界面結(jié)合效果的一種重要手段。
低溫等離子表面處理技術(shù)對碳纖維表面處理的效果明顯, 在碳纖維表面形成極性官能團(tuán)的效果與陽極氧化法碳纖維表面處理的效果相當(dāng), 低溫等離子體對碳纖維表面的刻蝕效應(yīng)比陽極氧化法碳纖維表面處理的效果明顯。
