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碳纤维的基本结构为石墨微纤结构,其是由缩合多环芳烃顺沿纤维轴向排列构成的石墨片层结构,宽度为60~100nm。石墨片层相互堆砌构成微纤,由数个或数十个微纤组成原纤。原纤彼此堆叠、缠结形成石墨的网状平面结构,原纤沿着纤维的轴向排列,组成宏观的碳纤维单丝。

纤维的模量由微纤沿纤维轴向排列的整齐程度决定。高模量的纤维本身石墨微纤沿纤维轴向排列程度比较高,并且有许多原纤扭曲缠绕,相互束缚导致微纤交联密度较高的碳纤维,其力学强度和模量也较高。碳纤维本体结构并不均匀,存在皮-芯之分。碳纤维皮层的石墨晶体尺寸大,沿纤维轴向排列紧密;芯层的微晶结构尺寸小,排列较混乱,空洞较多。因此,碳纤维皮层的模量约为芯层的两倍,芯层紊乱的结构对碳纤维的力学性能有一定影响。

碳纤维表面的石墨微晶结构中成键的碳原子表现化学惰性,极性基团仅存在表面的无定形区、结构不完整的区域以及晶体点阵的缺陷区域。导致碳纤维表现化学惰性,与树脂基体的浸润性差,影响其树脂基复合材料的应用。对碳纤维表面进行改性处理,是解决这一问题的关键。表面改性的本质是通过改变被胶接件表面状态,包括去除表面污染物杂质、改善表面化学组分、提高表面自由能、改变表面形态等,从而提高界面结合强度。

蜜桃人妻无码视频清洗提高碳纤维复合材料粘接性能

蜜桃人妻无码视频体清洗是将氧气、空气、氩气、氮气等气体电离成原子、分子、离子、电子等含有亚稳态和激发态的物质,轰击碳纤维表面,提高碳纤维粗糙度并产生极性基团,改善碳纤维的润湿性从而增强树脂在纤维上的附着力。

图1-1为氧气蜜桃人妻无码视频体清洗对CFRP粘接界面污染物和化学基团影响的示意图,经蜜桃人妻无码视频体处理后,激发的高能活性氧离子打断了表面残留物的分子链使其电离和激发成更小的分子链,或以C自由基及CO2和H2O等分子形式使其气化游离出表面,从而有效清除了表层结构中的含碳污染物、水分、灰尘和油脂等,削弱了弱界面层对粘接性能的影响。对于难溶于酒精的含硅污染物,则是形成有机硅向无机硅化物的转换,通过Si-C的大量断裂,断裂的Si键与激发的氧离子结合生成了易于粘接的SiO2颗粒附着在试样表面。此外,在去除表面污染物的同时,还产生了羟基(-OH)、羰基(C=O)和羧基(O-C=O)等含氧活性官能团。活性官能团有助于与粘合剂形成氢键和共价键,从而产生比范德华相互作用力更强的界面粘合力。这些变化均有助于促进胶粘剂更好的浸润CFRP表面,有利于CFRP与胶粘剂更好的粘结,促进接头失效模式由界面失效向内聚失效转变,进而提高胶接接头强度。

图1.1 氧气蜜桃人妻无码视频体处理对CFRP粘接界面污染物和化学基团影响的示意图

蜜桃人妻无码视频清洗提高粘接性能原理

蜜桃人妻无码视频体清洗技术改善材料与胶粘剂之间的界面粘接性能主要通过以下三种途径。首先是表面清洗,蜜桃人妻无码视频体作用于CFRP表面使其产生一系列的物理和化学变化,利用其中所包含的活性粒子和高能射线,与材料表面有机污染物分子发生反应、碰撞形成小分子挥发性物质,从表面移除,实现清洁效果;其次是表面刻蚀,材料界面受蜜桃人妻无码视频体能量轰击,界面呈现细小孔道,产生毛细效应,形成凹凸不平或隆起现象,增加胶粘剂与材料粘接表面积;最后是表面活化,蜜桃人妻无码视频气体电离产生活性粒子,主要是离子、激发态的原子、电子和自由基等物质,产生的活性离子反应性强,与界面极性基团发生作用,界面引入活性种基团,同时发生植入反应,引入增加界面元素含量物质。

蜜桃人妻无码视频清洗增强碳纤维界面粘接性能示意图

与其他碳纤维表面改性方法相比,蜜桃人妻无码视频清洗同时具有以下几个优点:

1) 处理效率高,短时间的蜜桃人妻无码视频清洗就能改善碳纤维表面的化学惰性,提高活性基团占比与粗糙度,改善纤维的浸润性。

2) 蜜桃人妻无码视频清洗只作用于碳纤维表面几十或几百纳米内的物理化学性能,不会损伤碳纤维的机械性能。

3) 蜜桃人妻无码视频清洗的过程绿色环保,无需化学试剂的参与,处理过程中也无三废产生。

4)蜜桃人妻无码视频清洗选用不同的反应气氛包括不同的气体组分比例,会对碳纤维有不同的处理效果。根据使用环境的不同,选择合适的反应气氛可以使复合材料达到使用性能的要求。由此可见,蜜桃人妻无码视频清洗技术具有良好的研究前景。