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《碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料的界面自組裝》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第15卷第3期材料科學(xué)與工藝Vol115No132007年6月MATERIALSSCIENCE&TECHNOLOGYJun.,2007碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料的界面自組裝賀金梅,黃玉東,劉麗,曹海琳(哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系,黑龍江哈爾濱150001)摘要:為了在分子水平上對(duì)增強(qiáng)體表面、界面相進(jìn)行有目的的控制,采用一種新的碳纖維表面改性方法─分子自組裝.表面增強(qiáng)拉曼散射光譜(SERS)分析證實(shí)了一系列不同鏈長(zhǎng)的羥基取代烷基硫醇化學(xué)吸附在鍍銀的碳纖維表面,并形成了豎直取向的自組裝膜結(jié)構(gòu).微脫粘界面性能測(cè)試表明,經(jīng)組裝改性后的碳纖維和環(huán)氧復(fù)合后界面粘結(jié)強(qiáng)度得到了不
2、同程度的提高,揭示了界面區(qū)域組裝分子鏈長(zhǎng)和界面性能的關(guān)系.關(guān)鍵詞:碳纖維;環(huán)氧;復(fù)合材料;分子自組裝;硫醇;表面增強(qiáng)拉曼光譜中圖分類(lèi)號(hào):TQ32713文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-0299(2007)03-0330-04Theselfassemblyatcarbonfiber/epoxyinterfaceincompositesHEJin2mei,HUANGYu2dong,LIULi,CAOHai2lin(Dept.ofAppliedChemistry,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)Abst
3、ract:Inordertogainacontrolledinterfacebetweencarbonfiberandepoxymatrixatmolecularlevel,anewmethodbasedonthemolecularself2assemblywasproposedforthecarbonfibersurfacemodification.Thesurface2enhancedRamanscatteringspectroscopy(SERS)analysisverifiedthataseriesofhydroxyl2substitutedalka
4、nethiolswithdifferentalkylchainlengthschemisorbedontotheAg2platedcarbonfibersandformedastand2upphase.Themicrobondtestingresultsshowedthattheinterfacialbondingstrengthsofmodifiedcarbonfiber/epoxycompositeswereimproved.Therelationshipbetweenalkylchainlengthandinterfacialpropertieswas
5、revealed.Keywords:carbonfiber;epoxy;composites;molecularself2assembly;thiols;SERS先進(jìn)聚合物基復(fù)合材料在航空、航天、軍事、分布的分散性、無(wú)規(guī)性和隨機(jī)性,各種官能團(tuán)、表建筑等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,而界面是復(fù)合材面形貌、界面作用(包括化學(xué)反應(yīng))的復(fù)雜性;2)料特有的、極其重要的組成部分,對(duì)材料的性能起缺乏有效的、模型化的、界面相定向有序的組裝與著重要的、甚至是決定性的作用.目前,人們對(duì)界控制方法,進(jìn)而導(dǎo)致界面相自身的復(fù)雜多變性.總面作用機(jī)理尚未得到統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),尤其是對(duì)其界之,迫切需要
6、在分子水平上對(duì)增強(qiáng)體表面、界面相面化學(xué)反應(yīng)、界面應(yīng)力、界面相微觀結(jié)構(gòu)、界面微進(jìn)行有目的的控制.觀性能等特性與復(fù)合材料宏觀整體性能之間的關(guān)硫醇在金(111)面上的自組裝單層膜(Self2聯(lián)尚未很好確立,存在許多亟待澄清和解決的科assembledMonolayers,SAMs)體系研究比較[1～4]學(xué)問(wèn)題.從界面理論研究的角度而言,其根本原因多,而對(duì)復(fù)合材料的界面實(shí)現(xiàn)自組裝的研究在于:1)缺乏可控、穩(wěn)定的表面活化方法,進(jìn)而導(dǎo)在國(guó)內(nèi)外還比較少見(jiàn).本文把分子自組裝技術(shù)引致所形成的纖維表面官能團(tuán)(包括雜質(zhì))數(shù)量和進(jìn)到碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料的界面中,它和一般的碳纖維表
7、面處理方法(如氧化法,接枝法和[5,6]收稿日期:2005-05-18.涂覆法等)不同,它能從分子水平上對(duì)碳纖維基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(50333030).表面實(shí)現(xiàn)可調(diào)控、定向排列界面.具體方法是將表作者簡(jiǎn)介:賀金梅(1976-),女,博士生;面鍍有金屬Ag的碳纖維浸漬到含有巰基官能團(tuán)黃玉東(1965-),男,教授,博士生導(dǎo)師.聯(lián)系人:黃玉東,E2mail:huangyd@hit.edu.cn.的有機(jī)分子的稀溶液中,依靠巰基與金屬基底的第3期賀金梅,等:碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料的界面自組裝·331·鍵合反應(yīng)及鏈狀分子間力的共同作用,硫醇分子11
8、4分析測(cè)試在纖維表面化學(xué)吸附形成緊密排列的,二維有序
