一种超声波增强的碳纤维表面液态化学改性的方法技术

本发明专利技术涉及一种超声波增强的碳纤维表面液态化学改性的方法，技术特征在于：将碳纤维浸于配置好的化学溶液中，在超声波功率200W～2KW、超声波频率20～100kHz、水浴温度20～70℃的条件下，超声振荡15～40min产生表面改性；取出改性后的碳纤维，用去离子水反复清洗并取出；在60～180℃真空烘干。其中所用的化学溶剂为硝酸、酸性重铬酸钾、次氯酸钠、过氧化氢、甲基磺酸、甲酸或过硫酸钾等中的至少一种。该方法可以形成高性能的碳纤维，进一步提高碳纤维的力学性能。本发明专利技术成本低、操作简单、适用性强、处理效果好、纤维性能损失小，质量可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳纤维表面改性
，涉及ー种使用高強度和高功率超声波增强的碳纤维表面液态化学改性的方法。
技术介绍
碳纤维是指经高温碳化，含碳量超过85%以上的纤维材料，包括碳素纤維和石墨纤维。碳素纤维是有机纤维经1000 2300で处理后，含碳量为859Γ95%的纤维；石墨纤维是有机纤维经2300°C以上处理，含碳量在98%以上的纤维，碳纤维作为ー种高性能纤维，因具有比強度高、比模量高、热膨胀系数小、摩擦系数低、耐低温性能良好等特性而成为近年来树脂基复合材料最重要的增强材料，被广泛应用在航空航天构件和体育用品中。碳纤维表面呈惰性，比表面积小，边缘活性碳原子少，表面能低和树脂浸润性及两相界面粘结性差，复合材料层间剪切强度(Interlaminar Shearing Strength, ILSS)低。从而影响复合材料综合性能的发挥，制约了碳纤维在先进复合材料领域的进ー步推广应用。为了改善碳纤维增强树脂基复合材料的性能，须对碳纤维表面进行改性，以提高碳纤维与其他材料的粘结能力。为改善碳纤维与树脂基体等的黏合性、提高复合材料的层间剪切カ而须进行的表面处理。目的是增加碳纤维的极性基团如羧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波增强的碳纤维表面液态化学改性的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将表面预处理后的碳纤维浸于化学溶液中，在超声波功率200~2000W、超声波频率20~100kHz、水浴温度20~70℃的条件下，超声振荡15~40min产生表面改性；所述化学溶液为硅烷偶联剂、酸性重铬酸钾、次氯酸钠、过氧化氢、甲基磺酸、甲酸或过硫酸钾；步骤2：，采用去离子水清洗改性后的碳纤维，在60~180℃真空烘干，得到化学改性的超声波增强的碳纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建军，邓超，方良超，史景文，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：