常见的碳纤维表面改性方法主要有表面氧化处理、表面涂层处理、高能光照射、超临界流体表面接枝、等离子表面改性等。其中,碳纤维表面改性电化学氧化法因其连续生产的特点和工艺条件易于控制,已在工业领域投入实际应用。但是,它仍然需要大量的化学试剂、大量的能源以及大量的废水和液体。此外,在高弹性碳纤维的情况下,难以氧化,因此延长了加工时间。相比之下,等离子表面改性技术具有清洁、环保、省时、高(效率)等优点,是目前工程应用的前景。

碳纤维表面改性

常见的碳纤维表面改性方法主要包括表面氧化处理、表 面涂层处理、高能射线辐照、超临界流体表面接 枝和等离子体表面改性等。其中,碳纤维表面改性增大分散性由于电化学氧化法具有生产连续、处理条件易控等特点,已在工业领域中得到实际应用。但其仍需要使用大量的化学试剂、消耗大量的能源并产生大量的废水废液,且对于高模量碳纤维,由于氧化困难,需延长处理时间。

目前用于碳纤维表面改性的方法主要有氧化处理、涂层处理、等离子体处理、化学气相沉积处理、表面接枝处理和临界流体处理。 2.1气相氧化处理 氧化处理是改善和调控碳纤维表面特性的一个重要途径。通过氧化处理,碳纤维表面改性增大分散性可以使纤维表面产生羧基、羟基、羰基等含氧基团,使纤维与树脂基体发生化学反应,形成界面结合,但是此方法也会破坏碳纤维的结构,影响其理化性能,所以在氧化处理时要注意控制氧化时间。

1.3 碳纤维的特性 碳纤维具有密度低、重量轻、导电率高、无磁性、阻隔电磁波、透X射线性好等特点。近年来,碳纤维表面改性由于碳纤维成本的降低和复合材料制造技术的提高,成为电磁屏蔽复合材料的研究热点。碳纤维的化学成分含有C、N、O、H等元素及微量金属杂质,表面化学成分为C、O、H,以及酮基、羰基等极性反应基团。还。

碳纤维表面改性增大分散性

碳纤维表面改性增大分散性

(3)硬盘塑料件 为保证硬盘的质量,硬盘制造商对内部塑料件进行了各种处理,在粘接之前采用了多种处理方法,采用了等离子机处理技术,可以有效地清除塑料零件表面的油污,提高其表面活性,即可以增强硬碟零件的粘接效果。。等离子氧化和等离子表面处理技术: 目前仅需数秒就可以控制碳纤维外观性状的等离子表面处理技术已经成功开发。

碳纤维作为一种重要的纤维材料,由于其高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀等优异性能,被广泛应用于航空、航天、兵器等国防领域,以及交通、生物医药等高新技术工业领域。但由于碳纤维是由层状石墨微晶与其他有机(机械)纤维沿纤维轴向叠加而成的微晶石墨材料,其表面为非极性高晶石墨层状结构,表现出较高的化学惯性,导致表面界面性能较差,影响后续复合材料的综合性能。碳纤维在特殊工作条件下的应用受到了极大的限制。

3 等离子清洗机表面处理原理和特点等离子清洗机通过将导电气体电离形成等离子体,等离子体中所含的活性粒子会与ABS、PC、碳纤维复合材料等头盔外壳材料表面进行反应,可以将材料表面的长分子链打断,并且在表面形成高能基团,另外,经粒子的物理轰击之后,头盔外壳形成肉眼难见的微粗糙的表面,使材料表面自由能提高,改善印刷性能。

但综合考虑碳纤维材料是由块状石墨微晶等有机纤维沿纤维径向堆积而成的微晶石墨材料,其表层为非极性高结晶石墨片层结构,化学惯性高,导致其表层特性差,影响后续复合材料的综合性能,极大地限制了碳纤维材料在特殊工况下的应用。目前,碳纤维材料表层改性已成为碳纤维材料生产制备过程中不可缺少的非常重要过程。日本东丽、日本三菱丽阳、德国西格里等碳纤维材料生产企业已将表层改性效果作为评价碳纤维材料质量的关键因素。

碳纤维表面改性增大分散性

碳纤维表面改性增大分散性

等离子表面处理机在清洗原料表面的同时引入各种活性官能团,碳纤维表面改性提高表面粗糙度,增加纤维表面的自由能,合理化树脂与纤维的结合效果。可以改进和改进的高分子材料。 pbo纤维增强聚芳醚酮酮树脂用溶液和等离子表面处理机洗涤pbo纤维后的层间剪切强度比较表明,两种处理方法在两种处理工艺下都改善了界面性能。效果更重要。碳纤维材料、pbo纤维等连续纤维具有质轻、强度高、热稳定性好、性能优良等优良性能。

但由于碳纤维是由鳞片石墨晶体构成的有机纤维,碳纤维表面改性增大分散性如沿纤维轴向倾斜而形成的微晶墨材料,其外观是非极性鳞片石墨层结构的高度结晶,呈现出较高的化学惰性,进而导致其表界面功能较差,影响后续复合材料的整体功能,纤维在特殊条件下的应用受到了极大的限制。目前,碳纤维表面改性已成为碳纤维生产制备中不可或缺的重要工艺。