来源:期刊VIP网 时间:
作者:胡倚云;廖振豪;杨磊;
单位:深圳大学土木与交通工程学院;
摘要:为了改善超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维和碳纤维与热塑性Elium树脂之间的粘结性能,采用大气等离子体对纤维进行表面处理。通过横向拉伸强度测试了表征复合材料的界面粘结性能,通过设置多种等离子体处理功率和时间研究了等离子体处理参数对纤维与树脂界面性能的影响,并结合纤维/树脂的横向拉伸断裂破坏形貌研究了界面破坏模式。研究表明,通过等离子体处理,UHMWPE纤维和碳纤维表面与树脂之间的界面粘结性均获得不同程度的提升。当等离子体处理条件为200 W-3 min时,UHMWPE纤维/树脂的横向拉伸强度提高了87%;当处理条件分别为300 W-5 min、300 W-10 min时,碳纤维/树脂的横向拉伸强度分别提高了14.7%、30.2%。通过对拉伸断裂面的进一步研究发现,未经过等离子体处理的纤维/树脂拉伸断裂面存在更为明显的纤维拔出现象,反映出经过等离子体处理后的纤维浸润性得到显著提升。通过研究等离子体处理后的纤维热稳定性发现,等离子体处理通过对纤维表面物质分解以及分子结构的影响,改变了纤维的分解速率。对改性前后纤维表面官能团的进一步研究发现,碳纤维经过等离子体处理后含氧官能团增多,改善了纤维的表面极性。
关键词:等离子体处理;;横向拉伸强度;;表面形貌;;热重分析;;FTIR
基金资助:深圳市自然科学基金重点项目(20220809155933002)