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碳纤维电化学阳极氧化法的研究
文章来源: 行业新闻   发表时间:2016-12-06 15:11:32

电解液种类的不同,处理效果也不一样。CF电化学处理的电解质可分为酸、碱和盐三大类。酸类电解质包括硝酸、硫酸、磷酸和硼酸等。碱类电解质以氢氧化钠研究的最多。盐类电解质研究的也非常多,有氯化钠、硫酸钾、碳酸氢钠、次氯酸钠及铵盐等。Donnet等研究表明在硝酸电解质中进行阳极氧化可以显着地增加碳纤维表面的氧含量,但碱性电解质不会改变纤维表面的氧含量。


  Yumitori和Nakanishi研究发现酸性和碱性电解质都会使纤维表面的氧含量增加,但碱性电解质处理的碳纤维与环氧树脂间的粘接强度更高。从处理效果和装置的防腐蚀观点来看,碱性物质比酸性物质好。电化学阳极氧化需要解决的问题之一是处理后纤维表面残留的电解液的除去。残留的一些离子会影响复合材料的机械性能,例如一些金属离子会降低材料的抗氧化性能,有些离子在纤维与树脂复合时会使固化剂失活,影响固化工艺。在找不到工业上可行的短时间洗去处理后CF表面残留的电解液时,有些研究者提出能否在电解处理后的干燥工艺中除去这些残留物质。一般干燥温度在400℃以下,可以使用一些400℃以下能挥发分解的电解质,如甲酸、碳酸铵碳酸氢铵等。虽然关于电解质种类对处理效果的影响各国研究者进行了广泛的研究,但是还缺乏从电化学反应机理上认识电解质的作用。
  

  碳纤维经阳极氧化处理后表面微观结构发生很大变化,表面含氧官能团例如一OH、一COOH等明显增多。

碳纤维