几种国产高模碳纤维特性实验分析

编号 zgly0001530348

文献类型 期刊论文

文献题名 几种国产高模碳纤维特性实验分析

作者 徐永新  顾轶卓  马全胜  李敏  王绍凯  张佐光 

作者单位 北京航空航天大学材料科学与工程学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2016年09期

年份 2016 

分类号 TQ342.742 

关键词 高模碳纤维  环氧树脂  表面特性  界面性能  力学性能 

文摘内容 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。