激光对碳纤维及碳纤维/环氧树脂复合材料性能影响

• 作者: 刘静 曹意林 李刚 陈勃翰
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高能激光 表面改性 碳纤维 浸润性 复合材料
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 2979-2986
• 页数: 8页
• 分类号: TB324
• 字数: 5195字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180428.001

摘要

采用高能激光束对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行表面改性.利用SEM、EDS、FTIR、XRD、万能试验机等表征手段,对改性前后碳纤维微观形态、成分变化、物相结构、力学性能进行表征,系统地研究了激光束对碳纤维微观组织变化、性能变化等的影响规律,探索激光束对碳纤维的作用机制.结果表明,碳纤维经激光表面改性后,其表面的粗糙度和比表面积增加,碳纤维的浸润性得到提升,且激光束的功率越高、扫描速度越低,碳纤维浸润性越好.改性后的碳纤维化学成分、微观结构及官能团种类没有改变;改性后的碳纤维官能团种类没有改变,说明激光改性过程主要以物理过程为主;激光改性没有改变碳纤维的微观结构,改性后微晶尺寸略有减小,有利于改善碳纤维与环氧树脂的界面黏结性能.激光表面改性碳纤维/环氧树脂复合材料的拉伸强度和冲击强度均有不同程度的提高,当碳纤维质量分数为0.2wt％、激光改性功率为150 W时,碳纤维/环氧树脂复合材料的拉伸强度提高了59％,冲击强度提高了52％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李刚	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	135	981	15.0	26.0
2	刘静	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	24	102	6.0	8.0
3	陈勃翰	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	3	10	2.0	3.0
4	曹意林	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	1	2	1.0	1.0