炭纤维表面特性对炭/炭复合材料力学性能的影响

作者：李同起; 焦星剑; 刘宇峰; 张中伟; 张大海; 冯志海

来源：炭素技术, 2018, 37(04): 11-14.

DOI：10.14078/j.cnki.1001-3741.2018.04.003

• 炭纤维
• 表面特性
• 炭/炭复合材料
• 取向
• 力学性能

分别以含有原始上浆剂的聚丙烯腈基炭纤维及其经过高温除胶处理的炭纤维为增强体,通过沥青浸渍、炭化和高温热处理方法获得了炭/炭复合材料,对获得的复合材料中基体炭的结构和材料的力学性能进行了分析。含有原始上浆剂的炭纤维表面含有较多含氧官能团,易与基体炭形成较强结合的界面,基体炭取向受到限制,在纤维轴向呈竹节状断裂,承载过程中基体炭对炭纤维协同承载作用弱,复合材料表现出了较弱的力学性能。经过高温除胶处理的炭纤维表面几乎没有含氧官能团,易于与基体炭形成弱结合界面,基体炭取向受到的约束小,可围绕炭纤维形成"类同心圆"结构。这种状态下形成的基体炭在纤维轴向连续性较好,复合材料的力学性能较高。

• 单位
  航天材料及工艺研究所