碳纤维织物的电化学氧化表面绿色高效改性方法及其树脂基复合材料技术

本发明专利技术涉及碳纤维技术领域，具体是一种碳纤维织物的电化学氧化表面绿色高效改性方法及其树脂基复合材料，将未经处理的商用碳纤维织物作为电化学氧化的阳极，石墨板作为阴极，碳酸氢铵水溶液作为电解液，在直流电源的恒电压下对碳纤维织物进行氧化处理，得到电化学表面氧化改性的碳纤维织物。以未经处理的商用碳纤维织物作为阳极，可使氧化过程中仅有部分上浆剂被刻蚀，而剩余的上浆剂在后续的电化学氧化过程中会对碳纤维织物本体起到一定的保护作用，从而在不损失碳纤维织物本身力学性能的同时，使碳纤维织物表面的粗糙度和极性官能团的数量增加。本发明专利技术制备方法简单，成本低，工艺稳定好且便捷，便于大规模生产。便于大规模生产。便于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维织物的电化学氧化表面绿色高效改性方法及其树脂基复合材料


[0001]本专利技术涉及碳纤维
，具体是一种碳纤维织物的电化学氧化表面绿色高效改性方法及其树脂基复合材料。

技术介绍

[0002]碳纤维是一种新型纤维状碳材料，含碳量在90％以上，因具有耐高温、耐腐蚀、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、比强度高、比模量优等性能而被广泛研究与开发。但是，碳纤维很少单独使用，通常作为增强体来制备碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber
‑
reinforced Polymer,CFRP)。
[0003]CFRP具有重量轻、易成型、可设计性强和力学性能优异等特点，被认为是最具发展潜力的结构材料之一，也是目前世界各国竞相发展的技术高地。CFRP虽然具有一系列优异的性能，但也存在一些不可规避的问题，其中最典型的是，作为一种各向异性材料，碳纤维复合材料的优异性能主要集中在纤维的轴向，在层间和横向并无纤维加强作用，导致制备的复合材料的层间剪切强度和横向拉伸强度较低。造成这一现象的原因主要在于：经过预氧化和高温碳化后，碳纤维表面呈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维织物的电化学氧化表面绿色高效改性方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将未经处理的碳纤维织物裁剪成所需大小；（2）称取一定质量的碳酸氢铵粉末，加入到去离子水中，充分溶解后得到具有一定碳酸氢铵浓度的水溶液，制得电解液；（3）将步骤（1）裁剪好的碳纤维织物作为电化学氧化的阳极，石墨板作为阴极，浸入到步骤（2）制备的电解液中；（4）室温下采用直流电源的恒电压模式，一定电压下对碳纤维织物电化学氧化处理一定时间；（5）将处理后的碳纤维织物用去离子水洗涤至中性，然后烘干至恒重，得到电化学表面氧化处理的碳纤维织物，其表面的O/C比未经电化学表面氧化处理的碳纤维织物提升1% ~ 17 %，N/C比提升78 % ~ 184 %，表面能提升7% ~53%。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维织物的电化学氧化表面绿色高效改性方法，其特征在于，所述碳纤维织物为单向布、双轴布或编织布的连续碳纤维织物。3.根据权利要求1所述的一种碳纤维织物的电化学氧化表面绿色高效改性方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述电解液中的碳酸氢铵的浓度为2
‑
5 wt%。4.根据权利要求1所述的一种碳纤维织物的电化学氧化表面绿色高效改性方法，其特征在于，在步骤（4）中，所述恒电压模式中电压为5
‑
10 V，电化学氧化处理时间为100 s ~ 1000 s。5.一种电化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚青，杜晓梅，武朝阳，赵贵哲，柳学义，
申请(专利权)人：山西中北新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：