第六章几种纤维增强树脂复合材料表面与界面.ppt

表面放电生成新生态氧继而使其氧化，生成羟基、羧基等含氧官能团。同时碳纤维也会受到一定程度的刻蚀。 电解质种类不同，氧化刻蚀的历程也不同 第六十三页，共一百二十六页，2022年，8月28日 表 阳极氧化对CFRP层间剪切强度的影响 电解液 处理时间 层间剪切强度 （min) （MPa ) － 0 53.3 HNO3 1 85.1 NaOH 2.5 92.1 第六十四页，共一百二十六页，2022年，8月28日 3）低温等离子处理 对纤维损伤小； 处理效果好； 无三废问题； 须高真空，难连续化。 第六十五页，共一百二十六页，2022年，8月28日 氧气为例说明等离子组成 第六十六页，共一百二十六页，2022年，8月28日 低温等离子体的产生方式 气体放电 等离子体 （电场作用加速荷电粒子导致电离） 1）低气压放电：直流 辉光放电 高频放电 （微波、射频） 2）高气压放电：直流 弧光放电 (~LTE) 电晕放电 (NTE) 介质阻挡放电 (NTE) 2. 热致电离等离子体 (高平动能原子、分子碰撞导致电离) 高温燃烧、爆炸、击波 3. 辐射电离等离子体 （光电离） X-射线、紫外光等 第六十七页，共一百二十六页，2022年，8月28日 电晕层外区 （暗区） 电晕放电 形成条件: 二电极曲率半径相差 悬殊 (线筒、线板、针板） 特点： 1. 高气压 (105-106Pa) 高电压降 (103-105 V) 低电流密度 (10-3-10-6A/cm2) 4. Te >> Ti ? Tg ? 102 °K 电晕层 筒状电极 线电极 第六十八页，共一百二十六页，2022年，8月28日 介质阻挡放电 Common dielectric-barrier discharge electrode configurations planar and cylindrical dielectric-barrier discharges 第六十九页，共一百二十六页，2022年，8月28日 介质阻挡放电 形成条件: 二电极间有绝缘介质存在 交变电场 特点： 1. 高气压 (105-106 Pa) 高电压降 (103-105 V) 低电流密度 (10-2-10-3A/cm2) Te >> Ti ? Tg ? 102 °K HV（a.c.) 第七十页，共一百二十六页，2022年，8月28日 低温等离子处理 1)通过等离子的UV辐射使纤维在纺丝过程中形成的表面弱结合层交联,从而提高PE表面内聚强度。 2)等离子处理使纤维表面产生了羟基，羧基，酯键和羰基等活性基团，有利于纤维基体树脂的化学结合。 3)等离子处理可提高纤维的表面能，有利于基体树脂对纤维的浸润。 4)处理后纤维表面形成沟槽，表面粗糙度提高，有利于基体的机械锚合。 第七十一页，共一百二十六页，2022年，8月28日 表 碳纤维表面含氧基团量与处理时间关系 处理时间 羧基量 羰基量 羟基量 酯键量 min ％ ％ ％ ％ 0 3.4 6.4 16.5 3 10.4 18.8 25.1 6 14.7 20.1 27.3 9 10.5 17.9 21.8 8.0 12 11.3 16.6 22.4 8.3 15 11.9 17.2 22.1 8.5 第七十二页，共一百二十六