摘要利用射频感性耦合冷等离子体( ICP)处理技术改性连续纤维表面,分别采用X射线光电子能谱( XPS)、原子力显微镜(AFM)及动态接触角分析(DCA)系统研究了等离子体处理时间、放电气压、放电功率等T艺参数对连续碳纤维、芳纶纤维和对亚苯基苯并二嗯唑( PBO)纤维的表面化学成分、表面形貌、表面粗糙度及表面白由能的影响.研究结果表明,等离子体处理能够在连续纤维表面引入O-C -0基等极性基幽,使纤维表面极性基团的含量增加,等离子体对纤维表面具有明显的刻蚀作用,经等离子体处理后纤维的表面粗糙度增加,表面自由能增大,纤维的浸润性能得到明显改善.利用等离子体对纤维进行表面处理时应选择合适的等离子体处理T艺参数.在此基础上,采用层间剪切强度( ILSS)、吸水率和扫描电子显微镜(SEM)系统地分析了连续纤维增强可溶性聚芳醚( PPESK)树脂基复合材料的界面粘结与破坏机理,结果表明,冷等离子体处理能够使连续纤维增强PPESK树脂基复合材料的ILSS增大,吸水率降低,复合材料的界面粘结性能得到明显改善.在应力的作用下,复合材料的破坏模式由未处理的界面脱黏破坏转变为冷等离子体处理后树脂基体的破坏.
随着科学技术的不断发展与进步,航天航空和国防军T等尖端技术领域对纤维增强树脂基复合材料的高性能化提出了更高的要求.高强度、高模量和耐高温等高性能纤维已成为迫切需要发展的新材料,主要品种有碳纤维、芳纶纤维及聚对亚苯基苯并二嗯唑( PBO)纤维等
含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚砜酮( PPESK)是一种新型高性能热塑性树脂,它具有既耐高温又可溶解的优异综合性能PPESK树脂比传统的环氧树脂具有更好的韧性、易于加T性和耐高温性能,其玻璃化转变温度在263~305℃之间(可调控),长期使用温度为260℃,是目前耐热等级最高的可溶性聚芳醚新品种,其溶解性能优良,适合于溶液浸渍法制备连续纤维增强树脂基复合材料。
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