一种使用超声波增强的碳纤维表面电化学改性的方法

摘要

本发明提出了一种使用超声波增强的碳纤维表面电化学改性的方法。首先对碳纤维材料的表面进行预处理，其次将处理后的碳纤维材料浸于装有强电解质溶液的电解槽中，以碳纤维材料为电化学氧化的阳极，石墨为电化学氧化的阴极，由稳压直流电源控制通入电流，电流密度1A/g～2A/g，同时在超声波功率200W～2000W、超声波频率20kHz～100kHz、水浴温度20℃～70℃的条件下，超声振荡3min～15min产生表面改性，最后清洗、烘干得到表面改性后的碳纤维。本发明可以增加碳纤维表面粗糙度，在纤维表面引入极性基团，同时也改善了碳纤维的浸润性，提高了碳纤维与树脂基体间的粘结性，使碳纤维与其他材料结合的界面性能得以改善。

主权项

一种使用超声波增强的碳纤维表面电化学改性的方法，其特征在于：采用以下步骤：步骤1：对碳纤维材料的表面进行预处理：步骤1.1：将碳纤维材料放入抽提装置中，在丙酮溶液中下抽提24h～48h，去除碳纤维表面涂层；步骤1.2：将经过步骤1.1处理后的碳纤维材料置于去离子水中浸泡至少12h；步骤1.3：将经过步骤1.2处理后的碳纤维材料在80℃～120℃下进行真空烘干处理；步骤2：将经过步骤1处理后的碳纤维材料浸于装有强电解质溶液的电解槽中，以碳纤维材料为电化学氧化的阳极，石墨为电化学氧化的阴极，由稳压直流电源控制通入电流，电流密度1A/g～2A/g，同时在超声波功率200W～2000W、超声波频率20kHz～100kHz、水浴温度20℃～70℃的条件下，超声振荡3min～15min产生表面改性；步骤3：取出经过步骤2改性后的碳纤维，用去离子水清洗后，在60℃～180℃下真空烘干。