射频冷等离子体处理碳纤维对其表面基团的影响与分析

作者采用经典化学分析法、x射线光电子能谱分析法,研究了碳纤维经氧冷等离子体处理前后表面酸性基团的变化。化学分析结果表明,碳纤维表面酸性基团增加了3.4倍;x射线光电子能谱分析结果表明,碳纤维表面O/C原子比提高1倍,冷等离子体处理条件如处理时间、气体流量、压力及输出功率等对碳纤维表面酸性基团的变化有重大的影响。根据分析结果,还探讨了氧冷等离子体氧化碳纤维表面的反应机理及其表面化学结构的变化规律。作者认为,碳纤维表面处理所产生的酸性基团,是提高碳纤维增强树脂复合材料的层间剪切强度的一个重要因素。     

冷等离子体接枝对碳纤维（CF）／聚酰亚胺（PMR—15）复合材料界面性能的影响

本文通过测定ＣＦ／ＰＭＲ—１５复合材料的层间剪切强度、拉伸强度和冲击强度，研究了碳纤维表面冷等离子体接技对其ＰＭＲ—１５复合材料界面的强度和韧性的影响，并讨论了ＣＦ／ＰＭＲ—１５断口形貌和断裂机制。     

冷等离子体对涤棉表面改性及其时效性研究

采用不同工作气体的冷等离子体及不同工作压力,对涤棉进行表面改性,同时测试改性前后涤棉表面的毛细效应,分析其毛细效应的变化程度和趋势．实验结果表明,涤棉经空气、氩气、氮气和氧气等离子体处理后,其表面毛细效应会随着处理时间的延长而增强．同时,改性后涤棉的亲水性能会随着放置时间的延长,有逐渐退化的趋势,由于工作气体不同,工作压力不同,其毛细效应随处理时间和放置时间的变化程度也不尽相同．     

冷等离子体对聚酯（PET）表面改性的XPS研究

采用不同工作气体的冷等离子体对聚酯（ＰＥＴ）进行表面改性,并用ＸＰＳ分析方法研究ＰＥＴ表面的组成和化学结构的变化,从而探索冷等离子体表面改性的机理和实验条件     

碳纤维表面氧化的研究

采用浓硝酸作为氧化剂氧化碳纤维,研究碳纤维表面含氧基因（包括羧基,羟基和酸性基团）与氧化时间和氧化温度的关系,并用扫描电镜和傅立叶红外光谱对碳纤维的表面含氧基团进行表征,结果发现,随着氧化时间的延长和氧化温度的升高,碳纤维表面的含氧基团均增加,当用热空气氧化时,碳纤维表面的酸性基团随温度的升高有所增加,但温度超过３５０℃时,碳纤维表面的羧基反应减少。     

冷等离子体冶金中的粒子输运现象研究

介绍了冷等离子体冶金效应的实验方法和结果,列出了反应粒子的输运方程,较详细地分析了它们之间的耦合关系,在讨论了输运方程的求解过程中,证明各种粒子的输运速率是与提效果紧密相关的。提供了对硅的提纯结果和工艺参数,列出了氯原子的输运速率和硅粉温度关系的计算结果。     

碳纤维表面氧化还原研究

利用空气氧化碳纤维,研究硼氢化钠和四 锂对氧化碳纤维的还原作用,借助傅立叶红外光谱、Ｘ光光电子能谱,研究碳纤维表面氧化,还原后官能团的变化。结果表明,氧化可使ＣＦ表面的≡Ｃ－Ｈ部分转化含氧基因,而ＮａＢＨ４的还原可使ＣＦ表面官能团＝Ｃ＝Ｏ部分转化为－ＯＨ,ＬｉＩＨ４还原可使ＣＦ表面官能力－ＣＯ－,－ＣＯＯ－部分转化为－ＯＨ。从而获得表面官能团－Ｏ盼望产高的碳纤维,可望为其复合界面化学研究提供一种方     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究：Ⅲ.碳纤维表面…

建立了以１，１－二苯基－２－苦基肼（ＤＰＰＨ）为探针，用紫外可见光分光光度计分析碳纤维表面酚羟基、醌基和游离基和新方法。并对该方法进行了论证和误差分析，得知该方法的分析灵敏度达１０＾－８～１０＾－７ｍｏｌ数量级，且误差不超过±１％。利用该方法发现，裸碳纤维表面酚羟基很容易在较高的温度下氧化，外涂层碳纤维表面拥有酚羟基比裸纤维要多。此外，等离子处理将使碳纤维表面产生相当多的游离基或能迅速分解为游离基     

等离子体引发接枝聚合丙烯酰胺对聚乙烯表面改性的研究

研究了等离子体引发单体接枝聚合对聚合物的表面改性.选取聚乙烯为聚合物底材接枝丙烯酰胺,研究了接枝反应条件对接枝率的影响规律.反应温度愈高,接枝率愈大,当反应温度达到溶液的沸点时,接枝率急剧增大;随着单体浓度的增大,接枝率几乎呈现出线性增长的趋势;接枝率随反应时间的延长而增大.溶剂对接枝反应有较大的影响.当体积比R(R=V(H2O)/V(CnH2n+1OH))为零(即选用醇作为单一溶剂)时,选用乙醇和异丙醇作为溶剂时,接枝率不为零,而选用甲醇作为溶剂时,接枝率为零.在相同体积比情况下,选用(醇+水)混合溶剂时接枝率的变化规律是:(异丙醇+水)≥(乙醇+水) ＞(甲醇+水).衰减全反射红外光谱分析表明了丙烯酰胺单体接枝到聚合物薄膜样品表面.     

碳纤维表面镀铜的研究

目的 研究碳纤维表面均匀镀铜的方法,解决镀铜进碳纤维与镀铜溶液的浸润性及碳纤维束的黑心问题。方法 对碳纤维进行适当的表面处理,然后将化学镀和电镀结合使用在其表面镀铜,最后用扫描电镜（ＳＥＭ）检验镀铜效果。结果 较好地解决了碳纤维与镀铜溶液的浸润性及碳纤维束的黑心问题。结论 对碳纤维先进行化学镀再电镀,既可提高碳纤维与铜度层的结合力,又可获得较厚的镀层。     

炭黑的表面氧化与接枝

为把炉法炭黑作为色素炭黑使用，需要对其进行水性高分子接枝，以提高炭黑在水中的分散稳定性．研完了液相氧化剂氧化两种炭黑前后表面挥发分和pH值的关系及表面官能团组成的变化，并对比了氧化前后炭黑的自由基接枝效果．实验发现，低结构、高比表面的炭黑易被液相氧化剂氧化，且氧化剂的浓度和氧化强度直接影响炭黑的氧化效果．氧化炭黑的挥发分与其pH值之间存在一阶指数衰减函数关系．氧化后炭黑表面的羧基和醌基含量增加造成了炭黑和水亲合力及炭黑接收自由基能力增加，从而提高了炭黑接枝水溶性高分子的接枝率．     

碳纤维表面电沉积Ni-B合金工艺的研究

研究了碳纤维表面电沉积Ni-B合金工艺,结果表明碳纤维的预处理、镀液组分以及电解参数对沉积速度及镀层质量有明显的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)对镀层的微观形貌、结构及组分进行了分析,表明在确定的电镀条件下可获得镀层中硼的质量分数为0.8%~4%的Ni-B微晶镀层,镀层细致、均匀、致密、结合力好.     

碳纤维催化石墨化的研究概况

论述了催化剂种类、含量及石墨化温度三因素对碳纤维催化石墨化反应的影响。以非金属元素硼、硅为例,从催化作用机理方面阐述了碳纤维在催化石墨化过程中微观结构的变化及宏观力学性能的改变,并对催化石墨化技术的研究发展进行了展望。     

CF-PMMA复合材料人工颅骨板的研制

本文研究了一种用于颅骨修补的CF-PMMA复合材料人工颅骨板.经动物实验和临床应用,证明该材料具有有机玻璃的优点,且不易脆裂、耐老化、耐冲击、线膨胀系数小。术后头颅超声波、摄片、CT,MRI等检查均无影响。生物相容性好,不致癌,手术操作方便,四年来临床应用近百例,效果良好.     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅴ．碳纤维表面等离子法接枝处理

利用等离子处理方法，在碳纤维表面引入羟基，由氧化还原反应引发丙烯酸、丙烯酰胺等单体的聚合，可产生厚达３００ｎｍ的接枝层．通过ＦＴ－ＩＲ、ＸＰＳ、ＳＥＭ以及力学性能的研究发现，碳纤维接枝后与等离子处理情况相反，强度及延伸率有明显增加，而模量却下降．     

苎麻纤维化学接枝改性的研究

以高锰酸钾（KMnO4）为引发剂、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体，苎麻纤维进行接枝共聚反应。讨论了接枝率与高锰酸钾溶液浓度、预处理温度、预处理时间、硫酸浓度、甲基丙烯酸甲酯浓度、接枝反应温度以及接枝反应时间的关系。结果表明，苎麻纤维的接枝率可达142．4％。     

连续碳纤维表面金属化

以硫酸铜为主盐,以甲醛为还原剂,研究了连续碳纤维表面化学镀铜的工艺过程,包括pH值、络合剂质量浓度、添加剂质量浓度和还原剂体积分数对化学镀的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)检测了化学镀镀层的表面形貌、成分,利用溶解法测定了镀层厚度.结果表明,碳纤维镀前预处理非常重要,不仅能够防止“黑心”现象的出现,而且在碳纤维表面形成以Ag为中心的活性吸附区;在实验所得到的连续碳纤维镀铜工艺参数基础上进行碳纤维表面镀铜,镀层均匀,机械性能好,不易剥落,而且镀液稳定.     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅰ．低温等离子处理对碳纤维表面的作用

通过碳纤维表面的扫描电镜观察与复丝力学性能测定，发现等离子处理对纤维的模量几乎没有影响，而强度随着处理功率的增加和时间的延长稍有下降，在外观上仅表现为纤维表面纵向沟槽的加深。氩气等离子比氧化性空气等离子的损伤小。通过碳纤维表面的Ｘ射线光电子能谱分析，结合喇曼光谱的研究，还发现等离子处理的有效深度达到１５ｍｍ左右。其作用是蚀刻去碳纤维表面脂肪链结构，产生石墨等晶体结构富集的高能表面。