几种国产高模碳纤维特性实验分析

• 作者: 张佐光 徐永新 李敏 王绍凯 顾轶卓 马全胜
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高模碳纤维 环氧树脂 表面特性 界面性能 力学性能
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 1905-1914
• 页数: 10页
• 分类号: TB301
• 字数: 5680字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20151102.002

摘要

采用SEM、金相显微镜、AFM、XPS、XRD表征了3种国产(CCM40J,CCM40,CCM46J)和1种进口(东丽M40JB)高模碳纤维的表面特性及结晶结构,并对高模碳纤维与环氧树脂的微观界面及复丝力学性能进行了研究.结果发现:高模碳纤维的表面都存在明显沟槽,但表面粗糙度差异不大,均有圆形、腰果形、椭圆形等截面形状;表面主要含C、O、N、Si 4种元素,M40JB的O/C比和活性碳原子含量都高于国产高模碳纤维;按M40JB、CCM40J、CCM40、CCM46J的顺序,石墨微晶尺寸越来越大,石墨化程度增高,M40JB的取向度最小,CCM46J的取向度最大,而CCM40J与CCM40的取向度相近;表面能大小顺序为M40JB＞ CCM40＞ CCM46J＞ CCM40J,80℃时与环氧树脂E51、固化剂4,4'-二氨基二苯砜(DDS)的树脂体系E51 DDS和4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂(AG80)、固化剂DDS的树脂体系AG80-DDS的动态接触角均在35°～50°之间,说明浸润性良好;CCM46J与E51-DDS的界面剪切强度(IFSS)最高,M40JB与AG80-DDS的界面剪切强度最高;国产3种高模碳纤维复丝的拉伸强度和拉伸模量都高于M40JB,其中CCM40J的拉伸强度最高,CCM46J的拉伸模量最高;所测高模碳纤维复丝的压缩强度能达到各自拉伸强度的44％～53％,CCM46J复丝的压缩强度最高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李敏	北京航空航天大学材料科学与工程学院	196	1632	22.0	31.0
2	张佐光	北京航空航天大学材料科学与工程学院	240	2775	28.0	41.0
3	顾轶卓	北京航空航天大学材料科学与工程学院	90	718	16.0	23.0
4	王绍凯	北京航空航天大学材料科学与工程学院	24	207	6.0	14.0
5	徐永新	北京航空航天大学材料科学与工程学院	1	7	1.0	1.0
6	马全胜	北京航空航天大学材料科学与工程学院	3	10	2.0	3.0