碳纤维复合材料有哪些表⾯改性⽅法？
碳纤维复合材料具有低密度、⾼⽐强度、⽐模量⾼、耐低温等性能优势，为了能够提⾼碳纤维复合材料界⾯的粘接强度，可以对碳纤维表⾯进⾏改性处理，表⾯处理通常有表⾯氧化法、表⾯涂层法、表⾯沉积法和表⾯聚合物接枝法等⽅法。
1、表⾯氧化法
表⾯氧化法分为⽓相氧化法、液化氧化法、阳极电解氧化三种⽅式。
⽓相氧化法是将氧化⽓体通过氧化表⾯的⽅式来引⼊极性基团，通过提⾼表⾯粗糙程度来提升剪切强度，操作简单，效果好；液化氧化是通过酸或者氧化剂对碳纤维复合材料表⾯进⾏腐蚀，但是酸和氧化剂可能会残留表⾯，从⽽影响碳纤维复合材料的⼒学性能；阳极电解氧化法是以碳纤维作为阳极，⽯墨、铜板或镍板等作为阴极，以酸碱盐溶液作为电解液，在直流电场作⽤下，对碳纤维进⾏表⾯改性，其反应速度快，效果明显，值得注意的是在处理之后需要⽴即以树脂覆盖，否则极易失效。
2、表⾯涂层法
表⾯涂层法是利⽤偶联剂将碳纤维与树脂基质反应，通过偶联剂的双官能团化学结构增强碳纤维与基质之间的粘连性。这种表⾯处理⽅式不会损伤碳纤维本⾝的⼒学性能，其界⾯改性效果也⽐较好；溶胶-凝胶法是将浸渍够涂层溶胶的碳纤维材料在惰性⽓氛下进⾏⾼温烘焙或者涂层，这种⽅式不仅可以实现对碳纤维的表⾯改性，还能提⾼其耐氧化性能；电聚合是在电场的作⽤下，使物质单体在碳纤维表⾯通过电场的引发作⽤进⾏聚合反应⽣成聚合物涂层。
3、表⾯沉积法
⽓相沉积法是将活性炭的塑性界⾯引⼊碳纤维树脂界⾯，达到松弛应⼒，提⾼碳纤维复合材料界⾯性能的⽬的。化学镀是利⽤还原剂将溶液中的⾦属离⼦还原于成催化活性的碳纤维材料表⾯，改性之后的碳纤维原丝还能够保持原来的强度，但其成本较⾼、效率低；电沉积是将直流电通⼊电解质溶液，通过电化学反应在电极与溶液之间的界⾯得到⾦属层，其成本低、使⽤周期长，并且能够得到较厚的沉积⾦属层。
4、表⾯聚合物接枝法
化学接枝法是利⽤化学试剂与碳纤维表⾯发⽣反应，从⽽实现单体在碳纤维材料表⾯的聚合。可以根据使⽤需求选择合
化学接枝法是利⽤化学试剂与碳纤维表⾯发⽣反应，从⽽实现单体在碳纤维材料表⾯的聚合。可以根据使⽤需求选择合适的单体和聚合条件，由于碳纤维表⾯活性基团分布不均，所以导致接枝的难度会加⼤，过程不易控制。与化学接枝法相⽐，辐射接枝法的效果⽐较好管控，但对设备要求较⾼，是利⽤⾼能射线在聚合物表⾯接枝单体或低聚物实现表⾯改性。等离⼦体接枝在等离⼦体处理下，使纤维表⾯产⽣活性⾃由基，引发单体在纤维表⾯接枝共聚，该接枝法对表⾯处理速度快并且效率⾼、⽆污染。
在上述四种碳纤维表⾯改性⽅法中，表⾯法和表⾯聚合物接枝法能够提⾼碳纤维与树脂之间的粘结性能；⽽表⾯涂层法和表⾯沉积法则⽐较适⽤于碳纤维与⾦属基质之间的界⾯性能。博实认为，在实际使⽤过程中，我们需要根据不同的基质材料选择合适的⽅式，才能够收到最好的表⾯处理效果。

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