王赫;刘亚青;张斌;
WANG He, LIU Ya-qing, ZHANG Bin (College of Materials and Science Engineering, North University of China, Macromolecule and Composite Material Engineering Technology Research Center in Shanxi province, Taiyuan Shanxi 030051)

• 1:中北大学材料科学与工程学院山西省高分子复合材料工程技术研究中心
• 2:中北大学材料科学与工程学院山西省高分子复合材料工程技术研究中心
• 3:中北大学材料科学与工程学院山西省高分子复合材料工程技术研究中心 山西太原030051
• 4:山西太原030051

摘要(Abstract)：

介绍了碳纤维的特点以及碳纤维表面质量对纤维与树脂基体的粘结性和碳纤维增强复合材料的使用性能的影响。综述了目前碳纤维表面处理技术中常用方法的原理及进展,详细论述了复合处理技术。在分析比较各种处理技术的同时,认为复合处理技术将会成为今后碳纤维表面处理技术的主要研究方向。
The paper introduces the characteristic of carbon fiber, and the influence of the carbon fiber surface quality on carbon cohesive to the resin and the applicability of the carbon fiber composite. It summarizes the principle and the development of the usual surface modification technology of carbon fiber at present, and particularly discusses the complex modification technology. By comparing with the other technologies, it indicates that complex modification technology would be the main direction of the research.

关键词(KeyWords)： 碳纤维;碳纤维增强复合材料;表面处理;复合处理
carbon fiber, carbon fiber reinforce composite, surface modification, complex modification

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 民口配套“十五”重点项目(编号:MKP-2004-2520)。

作者(Authors): 王赫;刘亚青;张斌;
WANG He, LIU Ya-qing, ZHANG Bin (College of Materials and Science Engineering, North University of China, Macromolecule and Composite Material Engineering Technology Research Center in Shanxi province, Taiyuan Shanxi 030051)

参考文献(References)：

• [1]吴庆,陈惠芳,潘鼎.碳纤维的表面处理[J].化工新型材料,1999,28(3):11-14.
• [2]刘杰,郭云霞,梁节英等.碳纤维电化学氧化表面处理效果的动态力学热分析研究[J].复合材料学报,2004,21(4):40-44.
• [3]乌云其其格.碳纤维表面处理[J].高科技纤维与应用,2001,26(5):24-28.
• [4]A Fjeldly,T Olsen,et al.Influence of the fiber surface treatment and hot-wet environment on the mechanical behavior of carbon/epoxy composites[J].Composites Part A:applied science and manufacturing,2001,32:373-378.
• [5]杨永岗,贺福,王茂章等.XPS对瞬时高温空气氧化法和气液双效法表面处理碳纤维的分析[J].炭素,1999,(1):15-20.
• [6]王玉果,王玉林,万怡灶等.纤维表面处理对三维编织碳纤维/环氧复合材料力学性能的影响[J].兵器材料科学与工程,2001,24(2):41-43.
• [7]贺福,杨永岗,王润娥等.碳纤维表面处理对层间剪切断裂形貌的影响[J].高科技纤维与应用,2002,27(4):27-30.
• [8]冀克俭,邓卫华,陈刚等.臭氧处理对碳纤维表面及其复合材料性能的影响[J].工程塑料应用,2003,31(5):34-36.
• [9]卢锦花,李贺军,刘皓等.碳纤维表面处理对2D碳/碳复合材料弯曲性能的影响[J].材料工程,2005,(9):3-6.
• [10]Ph Serp,J L Figueiredo,et al.Surface treatments of vapor-grown carbon fibers produced on a substrate[J].Carbon,1998,36(12):1791-1799.
• [11]万怡灶,王玉林,周福刚等.碳纤维表面处理对C/PLA复合材料界面粘结强度的影响(Ⅱ)[J].材料工程,2000,(7):17-23.
• [12]杜慧玲,齐锦刚,庞洪涛等.表面处理对碳纤维增强聚乳酸材料界面性能的影响[J].材料保护,2003,36(2):16-18.
• [13]关新春,韩宝国,欧进萍等.表面氧化处理对碳纤维及其水泥石性能的影响[J].材料科学与工艺,2003,11(4):343-346.
• [14]黄玉东编著.聚合物表面与界面技术[M].北京:化学工业出版社,2003.7.
• [15]王成忠,杨小平,于运花等.XPS,AFM研究沥青基碳纤维电化学表面处理过程的机制[J].复合材料学报,2002,19(5):28-32.
• [16]刘鸿鹏,吕春祥,李永红等.电化学表面处理PAN基碳纤维的表面性能研究[J].新型炭材料,2005,20(1):39-44.
• [17]韩风,黄永秋,潘鼎.电化学氧化表面处理提高粘胶碳纤维的界面粘结性能[J].合成纤维工业,2001,24(4):25-28.
• [18]黄强,黄永秋,郑成斐等.电化学表面处理对粘胶基碳纤维热稳定性的影响[J].东华大学学报(自然科学板),2002,28(6):118-121.
• [19]杨小平,袁承军,吕亚非.通用级沥青基炭纤维的表面处理及增强ABS复合材料力学性能的研究[J].新型炭材料,1999,14(4):34-40.
• [20]庄毅.梁节英.刘杰.PAN基碳纤维阳极电解氧化表面处理的研究[J].合成纤维工业,2003,26(3):5-8.
• [21]Soo-Jin Park,Jean-Baptiste Donnet.Anodic surface treatment on car-bon fibers:determinatation of acid base interacttion parameter between two unidentical solid surfaces in a composite system[J].Journal of colloid and interface science,1998,206:29-32.
• [22]黄玉东,冯志海,刘立洵等.碳纤维预成型立体织物纤维表面处理及效果评价[J].材料工程,1999,(8):15-17.
• [23]熊杰,萧庆亮,唐菊等.纤维表面处理对FRP-水泥砂浆抗弯性能的影响[J].建筑材料学报,2004,7(3):274-280.
• [24]Hua-Chiang Wen,Koho Yang,et al.Effects of ammonia plasma treatment on the surface characteristics of carbon fibers[J].Surface&Coat-ings Technology,2006,200:3166-3169.
• [25]Norio Iwashita,Eleni Psomiadou,Yoshihiro Sawada.Effect of coupling treatment of carbon fiber surface on mechaniccal properties of carbon fiber reinforced carbon composites[J].Composites Part A Applied Science and Manufacturing.1998,29:965-972.
• [26]曹峰,彭平,李效东.氧化铝/氧化硅溶胶对碳纤维表面的处理及应用[J].复合材料学报,1999,16(1):22-29.
• [27]曾金芳,乔生儒,丘哲明等.纤维表面处理对碳纤维复合材料剪切性能影响[J].固体火箭技术,2002,25(4):45-49
• [28]康勇,项素云,梁培亮等.沥青基碳纤维表面复合处理的研究[J].功能高分子学报,1999,12(4):450-452.
• [29]余木火,赵世平,腾翠青等.碳纤维表面胺基化处理提高复合材料的界面粘结性[J].纤维复合材料,1999,16(4):20-22.
• [30]王大鹏,侯子义.碳纤维表面处理对纤维的分散性和CFRC压敏性的影响[J].材料科学与工程学报,2005,23(2):266-268.
• [31]张秀莲,徐志淮,李贺军.碳纤维表面处理对单向C/C复合材料强度的影响[J].机械科学与技术,2003,22(3):484-486.
• [32]雷雨,万怡灶,张宗强等.纤维表面处理对三维编织碳纤维增强尼龙性能的影响[J].工程塑料应用,2003,31(9):19-22.
• [33]C Marieta,E Schulz,et al.Evaluation of fiber surface treatment ans toughening of thermoset matrix on the interfacial behaviour of cabon fiber-reinforced cyanate matrix composites[J].Composites Science and Technology,2005,65:2189-2197.
• [34]刘丽,傅宏俊,黄玉东等.碳纤维表面处理及其对碳纤维/聚芳基乙炔复合材料力学性能的影响[J].航空材料学报,2005,25(2):59-62.