蒋连续碳纤维束用空气梳分散成单丝状的长带,经60%硝酸进行表面氧化处理后用作酚醛树脂复合材料的增强材料。用红外光谱、扫描电镜等表征复台材料的微观结构,通过力学性能测定发现+与连续的碳纤维束增强相比,单丝带增强复合材料的弯曲强度提高了1倍,层间剪切强度( II.SS)提高了2倍,但冲击强度有所降低。结果表明,碳纤维经过表面氧化和丝束分散的处理后,能有效地提高其与复台材料中树脂基体的结合性能。
碳纤维具有超高的强度、模量和耐腐蚀性等优良性能,以它作为增强材料的树脂基复合材料已广泛用于航空、航天、体育器械等领域。碳纤维增强的树脂基复合材料可分为短纤维增强、连续纤维增强和三维编织纤维增强。连续纤维增强复合材料比短切纤维增强具有更高的强度和韧性,可应用于环境较为苛刻、承载能力要求较高的场合,而且其生产工艺比编织纤维增强周期短、效率高,可重复或二次成型。近年来,连续纤维增强热塑性树脂基复合材料的研究受到人们广泛的重视,美国F/A-18战斗机外翼蒙皮、F117A尾翼均采用了GF/
PEEK,CF/PEEK等连续纤维增强高性能热塑性复合材料。
在纤维/基体复合材料中,由于应力是通过界面在基体和纤维间传递的,界面粘结性能的强弱将直接影响到复合材料的宏观力学行为,纤维复合材料的性能主要取决于基体材料的性质和纤维与基体材料的粘结程度。对纤维复合材料的界面进行优化设计如纤维的表面改性、选择适当的树脂,或者引入界面调节剂,能有效地改进纤维与树脂界面粘结、形成有利于应力松弛的界面层,制备综合性能优异的复合材料。
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