一种提升高模量碳纤维界面性能的方法及设备、表面改性碳纤维及复合材料技术

技术编号:43653281 阅读:40 留言:0更新日期:2024-12-13 12:47
本申请涉及一种提升高模量碳纤维界面性能的方法及设备、表面改性碳纤维及复合材料,属于碳纤维生产技术领域。该方法包括如下步骤:采用强碱性电解液对高模量碳纤维进行第一级阳极氧化处理,高模量碳纤维的弹性模量为350~400Gpa;采用弱酸性电解液对经第一级阳极氧化处理后的碳纤维进行第二级阳极氧化处理;其中,第一级阳极氧化处理施加的电量大于第二级阳极氧化处理施加的电量。针对高模量碳纤维,该方法采用两步阳极氧化处理,通过控制特定电解液的顺序和施加的电量,可在提升高模量碳纤维的界面性能的同时在一定程度上保持高模量碳纤维的强度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及碳纤维生产,且特别涉及一种提升高模量碳纤维界面性能的方法及设备、表面改性碳纤维及复合材料


技术介绍

1、聚丙烯腈基碳纤维在生产过程中,随着碳化温度不断提升,纤维中氧元素逐渐脱除,最终碳元素含量超过90%,导致碳纤维表面活性官能团下降,呈现出惰性特征,不利于纤维与复材界面结合,而高模量碳纤维产品碳化最高温度更是达2000℃以上,表面活性官能团数量进一步降低,与树枝界面结合难度增加,复合材料的层间剪切强度较低,会造成复合材料的整体性能降低。

2、常规提升碳纤维界面性能的方法通常为采用阳极氧化法对碳纤维进行一级或多级电化学表面处理,以在碳纤维表面引入含氧的活性基团,并提高复合材料的层间剪切强度。当将该表面处理方法应用于高模量碳纤维时,通常会进一步增加表面处理的总电量,但表面处理电量的提高会增加碳纤维表面刻蚀度,导致碳纤维强度下降。因此,迫切需要研发一种既能提升高模量碳纤维的界面性能也能保持碳纤维强度不下降的方法。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本申请实施例的目的包括提供一种提升高模量碳纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提升高模量碳纤维界面性能的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述强碱性电解液的pH值为11-13,所述弱酸性电解液的pH值为4-6。

3.根据权利要求1-2任一项所述的方法,其特征在于,所述强碱性电解液中的电解质包括氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的至少一种,所述弱酸性电解液中的电解质磷酸二氢铵或碳酸中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一级阳极氧化处理施加的电量为40~60c/g,所述第二级阳极氧化处理施加的电量为20~30c/g;

5.根据权利要求1所述的方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种提升高模量碳纤维界面性能的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述强碱性电解液的ph值为11-13,所述弱酸性电解液的ph值为4-6。

3.根据权利要求1-2任一项所述的方法,其特征在于,所述强碱性电解液中的电解质包括氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的至少一种,所述弱酸性电解液中的电解质磷酸二氢铵或碳酸中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一级阳极氧化处理施加的电量为40~60c/g,所述第二级阳极氧化处理施加的电量为20~30c/g;

5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈秋飞杨翔麟刘栋张晨曦宋文桃樊金若
申请(专利权)人:中复神鹰碳纤维股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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