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碳纖維包覆處理方法有哪些?

時間:2019-04-20|作者:Admin

碳纖維包覆處理方法有哪些?

 

碳纖維的表面包覆的處理方法比較多,常見的有:氣相沉淀、表面電聚合、涂覆聚合物。氣相沉積是指利用氣相環境中在碳纖維表面發生的物理化學過程,按照實際所需在碳纖維表面沉積成化合物涂層;電聚合是指有活性基團的物質單體會在電場的引發下發生聚合反應,在碳纖維表面形成聚合物涂層,將單體的一部分活性官能團引入到碳纖維表面,從而提高了復合材料的界面粘結性能;涂覆聚合物是指在碳纖維表面處理之后進行上漿。上述的各種碳纖維包覆的處理方法所需實驗條件苛刻,且實驗操作難度大,所需設備要求較高。

碳纖維表面包覆處理方法,具體按照以下步驟實施:

步驟1,纖維預處理:先用灼燒法對碳纖維進行表面除膠處理;再采用硝酸溶液或氫氧化鈉溶液對表面除膠后的碳纖維進行粗化處理;將粗化處理后的碳纖維置于醋酸溶液中進行活化處理,即得到預處理碳纖維;

步驟2,配置溶膠溶液:將正硅酸乙酯、碳纖維用共溶劑、水和碳纖維用催化劑混合,用量為,正硅酸乙酯12mol/L,共溶劑23mol/L,水1015 mol/L,催化劑0.10.5 mol/L,調節溶膠溶液的pH,攪拌均勻后靜置;

步驟3,溶膠-凝膠法包覆處理:將步驟1所得的預處理碳纖維浸入步驟2所得的溶膠溶液中,保溫,振蕩,最終得到表面包覆有致密的SiO2涂層的碳纖維。

本發明的特點還在于,

步驟1具體按照以下步驟實施:

步驟1.1,表面除膠:將碳纖維進行高溫灼燒,灼燒溫度為450500℃,時間為3050min;

步驟1.2,粗化處理:將經步驟1.1除膠后的碳纖維浸入濃度為1530wt%的硝酸溶液或濃度為1530wt%氫氧化鈉溶液中煮沸,時間為4060 min;

步驟1.3,活化處理:將經步驟1.2粗化后的碳纖維浸入濃度為58mol/L的醋酸溶液中,放置510min,即得到預處理碳纖維;

步驟2中溶膠溶液的pH28,攪拌均勻,靜置時間為60100min。

步驟3中振蕩采用超聲波振蕩儀振蕩,時間為3050 min,水浴溫度為5080℃。

步驟2中共溶劑為乙醇,甲醇或丙酮。

步驟2中催化劑為氫氟酸或鹽酸。

步驟2中調節溶液pH采用氨水、乳酸或二者任意比例的混合物。

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