3．1碳纖維的表面處理研究
3．1．1 碳纖維的表面去膠
不同溫度和不同時間的灼燒結果分別列于表1和表2。
表1 失重率與灼燒溫度的關系 Table l Relationship between weight loss rate with burning temperature
表2 400℃下灼燒失重率與時間的關系 Table 2 Relationship between weight loss rate with burningtime at400 ℃
由表1可知：當灼燒溫度低于400℃時，失重率很小，膠膜沒有被灼燒掉。隨著灼燒溫度的升高，碳纖維失重率增大；當溫度高于420℃時，碳纖維的失重率過大，此時碳纖維本身的結構有可能被損傷。所以選擇灼燒溫度為400℃。
由表2可知：固定灼燒溫度不變，隨著灼燒時間的延長，碳纖維的失重率增大。從實驗結果來看，失重率在3％左右，上下浮動不大，因此選定在400℃下灼燒30min。
3．1．2 粗化后碳纖維的表面形貌
過硫酸銨、硝酸、重鉻酸鉀、雙氧水等強氧化性溶液都能達到粗化的效果，但以過硫酸銨用時最短、最穩定。將經過粗化處理后的碳纖維置于掃描電鏡下進行觀察，結果見圖1。
圖1 碳纖維表面的掃描電鏡照片 Figure l SEM image of carbon fiber surface
由圖l可以看出，氧化前碳纖維表面比較光滑，溝槽很少或者基本上沒有(見圖la)；經過氧化刻蝕后，其表面明顯產生軸向溝槽(見圖lb)，而且較多較深。碳纖維經過表面氧化處理后，一方面較大幅度地增加了其表面的含氧基團，提高了纖維表面的極性基團；另一方面，由于纖維表面被刻蝕，在結晶缺陷部位產生凹坑，從而增加了其比表面積，為后續的化學鍍提供了條件。
氧化腐蝕使得纖維質量減少，在本實驗中，碳纖維氧化失重率約3．96％。資料[7]表明，這種條件下氧化反應發生在碳纖維的表面，只是改變了碳纖維的表面性能，對其內部結構幾乎沒有影響，不會影響碳纖維的物理強度。
碳纖維表面化學鍍鎳工藝研究 碳纖維表面化學鍍鎳工藝研究：實驗（一） 碳纖維表面化學鍍鎳工藝研究：結果與討論（二） 碳纖維表面化學鍍鎳工藝研究：結果與討論（三） 碳纖維表面化學鍍鎳工藝研究：結論 |
