碳纖維材料的表面改性——等離子體技術
經(jīng)過多年的努力，來自世界各地的權威專家、學者和專業(yè)人士對碳纖維材料的表面改性進行了大量的研究。關鍵研究重點是提高纖維材料的表面粗糙度和表面有機化學基團的視角。碳纖維材料處理方法包括表面氧化處理、表面涂層處理、高能輻射源、等離子體技術等。
其中，電化學氧化法具有可持續(xù)生產(chǎn)、易于控制的特點，已應用于工業(yè)領域。然而，它仍然需要大量的化學物質，耗費功率很大，并導致大量的污水和殘留物。對于白色模具碳纖維材料，由于空氣氧化困難，必須增加處理時間。與化學溶劑處理不同，等離子體具有清潔、環(huán)保、節(jié)省時間、精力和高效率的優(yōu)點，是一種非常有前途的工程應用方法。
其原理包括兩個層次：一方面，纖維材料表面產(chǎn)生氧自由基和正負官能團，提高表面能量和親水性；另一方面，提高纖維材料的表面粗糙度，去除纖維材料的表面污染物。
等離子體技術用于溶液中碳纖維材料的表面改性，活性顆粒與水在等離子體技術中的相互影響，去除碳纖維材料的表面砂漿，完成碳纖維材料的親水性改性。
碳纖維材料作為一種關鍵的纖維材料，應用于航空航天、武器等國防安全和國防產(chǎn)業(yè)，以及交通、生物醫(yī)學工程等高科技產(chǎn)業(yè)，具有高強度、高彈性模量、耐熱、耐腐蝕等高質量性能。碳纖維材料是沿纖維材料徑向沉積的微晶石墨原料，如塊狀高純石墨納米微晶體。其表面為非極性高晶高純石墨層結構，有機化學可塑性高，導致表面性能差，危及后復合材料的綜合性能，極大地限制了碳纖維材料在獨特工作條件下的應用。
現(xiàn)階段，碳纖維材料的表面改性已成為碳纖維材料生產(chǎn)制造不可缺少的關鍵全過程。碳纖維材料制造商將表面改性的實際效果作為評價碳纖維材料質量的主要因素。一般來說，碳纖維材料的等離子體清潔表面改性對碳纖維材料的制造和使用非常重要。
