碳纤维表面状态对其复合材料界面性能的影响

李 烨，肇 研，孙 沛，段跃新

(北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京 100191)

界面是复合材料极为重要的微观结构，对复合材料的性能有重要影响.界面微观机械测试方法有很多，其中，单丝断裂测试的受载模式较为简单，可利用光学显微镜等技术对其整个破坏过程进行不间断观察，因此逐渐成为研究纤维增强复合材料界面结合情况最为有效的方法之一［1-2］.上浆处理可以减少碳纤维之间的摩擦，起到集束的作用，也可以保护纤维表面，提高复合材料的界面性能［3］.为了方便研究上浆剂对纤维以及复合材料界面的影响，去浆处理成为一种常用手段.湿热会导致复合材料性能降低，尤其引起基体和界面性能的变化［4-6］，上浆剂对湿热状态下复合材料界面的耐湿热性能也有着很大的影响.目前上浆以及湿热处理对界面性能的影响多采用复合材料的宏观力学性能进行间接分析，如封彤波等［5］对湿热前后的碳纤维复合材料进行层间剪切试验以及断口形貌分析，研究结果表明在150℃环境温度下，湿态试样层间剪切强度保持率低于35%.利用单丝断裂法以及断点光弹花样形貌特征研究去浆以及湿热处理对碳纤维复合材料界面性能的影响却少有报道［7-8］.

本文通过单丝断裂法测试界面性能，对去浆处理和湿热处理前后的碳纤维/环氧树脂单丝复合体系的IFSS和断点形貌进行比较，研究碳纤维表面状态对其复合材料微观界面性能的影……