激光对碳纤维及碳纤维/环氧树脂复合材料性能影响

编号 zgly0001652730

文献类型 期刊论文

文献题名 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 

作者单位 辽宁工程技术大学材料科学与工程学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2018年11期

年份 2018 

分类号 TB332 

关键词 高能激光  表面改性  碳纤维  浸润性  复合材料 

文摘内容 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150W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%。