碳纖維的硝酸氧化及表面的化學(xué)分析探討

羅 悅

（成都理工大學(xué)，四川成都 610059）

碳纖維的硝酸氧化及表面的化學(xué)分析探討

羅 悅

（成都理工大學(xué)，四川成都 610059）

分別運(yùn)用化學(xué)衍生法與X光電子能譜（XPS）分析了硝酸氧化前、后的碳纖堆表面所發(fā)生的化學(xué)變化。結(jié)果表明，高模量碳纖維表面化學(xué)基團(tuán)含量要明顯低于低模量碳纖維的含量；硝酸氧化對(duì)于低模量碳纖維表面改性顯著大于高模量碳纖維；硝酸氧化使得碳纖維表面相應(yīng)羥基含量得以減少，而碳纖維表面羥基含量卻有所增加。

碳纖維；硝酸氧化；化學(xué)分析

碳纖維多用于增強(qiáng)復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料所具有的機(jī)械性能，除了對(duì)于基體、碳纖維自身的機(jī)械性能具有決定作用之外，還對(duì)二者間的界面作用起到?jīng)Q定作用。對(duì)于沒有經(jīng)過處理的的碳纖維表面，一般具有較低的能，因此，為將此方面增強(qiáng)，通常情況下，需對(duì)表面實(shí)施預(yù)處理。為了能夠更好的了解復(fù)合材料所具有的增強(qiáng)機(jī)理，需研究碳纖維的表面化學(xué)。針對(duì)碳纖維的硝酸氧化，以及其對(duì)表面化學(xué)所具有的影響展開探討。

1 實(shí)驗(yàn)方法

本次實(shí)驗(yàn)共選用了兩類種碳纖維樣品，即低模量（LM）與高模量（HM），均產(chǎn)自Courtaulda公司。實(shí)驗(yàn)當(dāng)中所運(yùn)用的化學(xué)試劑均為分析純?cè)噭＠孟跛嵫趸▽?shí)施碳纖維氧化，方法：把碳纖維樣品浸入濃硝酸當(dāng)中，實(shí)施回流操作，時(shí)間3h，而后運(yùn)用三級(jí)蒸餾水，對(duì)其予以充分清洗，完成清洗后，用三級(jí)蒸餾水對(duì)其進(jìn)行侵泡，時(shí)間48h，而后置于真空環(huán)境中，保持干燥。為便于X光電子能譜（XPS）對(duì)羥基含量實(shí)施檢測(cè)，在研究過程中，運(yùn)用表面衍生反應(yīng)來達(dá)此目的。……