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常壓等離子處理改進碳纖維親水功用

發布日期:2020-07-15 00:00 來源:http://www.kfada.com 點擊:

常壓等離子處理改進碳纖維親水功用

     碳纖維作為一種重要的纖維資料,以其高比 強度、高比模量、耐高溫耐腐蝕等優異功用, 廣泛運用于航空航天、武器裝備等國防軍工范疇以及交通運輸、生物醫療等高技能工業范疇。 但是,因為碳纖維是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆徹而成的微晶石墨資料,其外表為非極性的高度結晶的石墨片層結構,呈現出較高的化學慵懶,然后導致其表界面功用較差, 影響后續復合資料的綜合功用,極大程度地約束了碳纖維在特殊工況下的運用。目前,碳纖維外表改性已成為碳纖維出產制備過程中不可缺少的重要工序。日本東麗公司、日本三菱麗陽公司、德國西格里公司等碳纖維出產企業已經將外表改性效果作為點評碳纖維質量的一個關鍵因素。因此,對碳纖維進行外表改性處理,然后改進其表界面功用,這對于碳纖維的出產和運用至關重要。

     多年來,國內外學者和工業界對碳纖維外表 改性展開了大量研討工作。其間,主要的研討重 點是從提高碳纖維外表粗糙程度和添加外表化學官能團的角度,來改進纖維表界面功用。常見的碳纖維外表改性辦法主要包括外表氧化處理、表 面涂層處理、高能射線輻照、超臨界流體外表接 枝和等離子體外表改性等。其間,因為電化學氧化法具有出產接連、處理條件易控等特點,已在工業范疇中得到實際運用。但其仍需要運用大量的化學試劑、耗費大量的能源并發生大量的廢水廢液,且對于高模量碳纖維,因為氧化困難,需延伸處理時間。比較而言,等離子體外表改性技能具有清潔環保、省時高效等長處,是目前較具工程化運用前景的一種辦法。其效果原理主要包括兩方面:一方面通過活性粒子使纖維外表構成自由基和極性基團,增強外表自由能和浸潤性;另一方面通過刻蝕效果,添加纖維比外表積和外表粗糙度,并清除纖維外表污染物。

    選用常壓氬氣等離子體對水溶液中的碳纖維進行外表改性處理,利用等離子體中活性粒子與水分子的相互效果,在去除碳纖維外表漿料的同時,實現碳纖維的親水功用化改性。
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