| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第14-36页 |
| 1.1 引言 | 第14-16页 |
| 1.2 碳纤维的国内外发展概况 | 第16-18页 |
| 1.3 碳纤维在复合材料的形态研究 | 第18-20页 |
| 1.3.1 碳纤维在复合材料中的分散 | 第18-19页 |
| 1.3.2 碳纤维复合材料的界面结合 | 第19-20页 |
| 1.4 碳纤维的改性方法 | 第20-28页 |
| 1.4.1 电化学阳极氧化法 | 第20-23页 |
| 1.4.2 气液相氧化法 | 第23-25页 |
| 1.4.3 等离子体接枝法 | 第25页 |
| 1.4.4 表面沉积法 | 第25-26页 |
| 1.4.5 化学接枝法 | 第26-27页 |
| 1.4.6 表面涂覆法 | 第27-28页 |
| 1.5 碳纤维上浆剂的简介 | 第28-33页 |
| 1.5.1 环氧树脂的简介 | 第29-30页 |
| 1.5.2 环氧树脂水性化技术 | 第30-33页 |
| 1.6 本文的研究目的与意义及研究内容 | 第33-36页 |
| 1.6.1 研究目的与意义 | 第33页 |
| 1.6.2 研究内容 | 第33-36页 |
| 第二章 有机电解液对PAN基碳纤维电化学改性研究 | 第36-50页 |
| 2.1 引言 | 第36-37页 |
| 2.2 实验原料与试剂 | 第37页 |
| 2.3 实验仪器 | 第37-38页 |
| 2.4 实验方法 | 第38-41页 |
| 2.4.1 脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯铵盐(O_3PNH_4)电解液的制备 | 第38页 |
| 2.4.2 碳纤维的预处理 | 第38页 |
| 2.4.3 碳纤维表面电化学处理 | 第38-39页 |
| 2.4.4 碳纤维表面活性基团的测定 | 第39页 |
| 2.4.5 单纤维断裂强度的测试 | 第39页 |
| 2.4.6 碳纤维表面FE-SEM的测试 | 第39-40页 |
| 2.4.7 碳纤维表面XPS的测试 | 第40页 |
| 2.4.8 碳纤维表面润湿性的测试 | 第40页 |
| 2.4.9 碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的测试 | 第40-41页 |
| 2.5 结果与讨论 | 第41-49页 |
| 2.5.1 电解液类型对碳纤维表面活性基团含量的影响 | 第41-44页 |
| 2.5.2 电解液类型对碳纤维断裂强度的影响 | 第44-45页 |
| 2.5.3 电解液类型对碳纤维表面形貌的影响 | 第45-46页 |
| 2.5.4 电化学改性对碳纤维表面基团的影响 | 第46-47页 |
| 2.5.5 电化学改性对碳纤维表面润湿性的影响 | 第47-48页 |
| 2.5.6 电化学改性对碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能影响 | 第48-49页 |
| 2.6 本章小结 | 第49-50页 |
| 第三章 碳纤维界面性质与其在基体中分散行为的关系 | 第50-74页 |
| 3.1 引言 | 第50-51页 |
| 3.2 纤维的界面性质 | 第51-55页 |
| 3.2.1 纤维的润湿性理论 | 第51-52页 |
| 3.2.2 纤维的粘结性理论 | 第52-53页 |
| 3.2.3 纤维的摩擦性理论 | 第53-55页 |
| 3.3 实验原料与试剂 | 第55页 |
| 3.4 实验仪器 | 第55页 |
| 3.5 实验方法 | 第55-59页 |
| 3.5.1 碳纤维短丝样品的制备 | 第56页 |
| 3.5.2 碳纤维短丝分散性的测试 | 第56页 |
| 3.5.3 碳纤维短丝摩擦性能的测试 | 第56-58页 |
| 3.5.4 碳纤维短丝表面电荷的测试 | 第58页 |
| 3.5.5 碳纤维表面FE-SEM表征 | 第58页 |
| 3.5.6 碳纤维表面AFM表征 | 第58-59页 |
| 3.5.7 碳纤维表面XPS表征 | 第59页 |
| 3.5.8 乳液表面张力的测试 | 第59页 |
| 3.5.9 乳液与碳纤维接触角的测试 | 第59页 |
| 3.6 结果与讨论 | 第59-73页 |
| 3.6.1 处理剂浓度对碳纤维的影响 | 第59-61页 |
| 3.6.2 处理剂施覆量对碳纤维的影响 | 第61页 |
| 3.6.3 处理剂对碳纤维表面形貌的影响 | 第61-65页 |
| 3.6.4 处理剂对碳纤维表面基团的影响 | 第65-67页 |
| 3.6.5 处理剂对碳纤维短丝表面摩擦性能的影响 | 第67-68页 |
| 3.6.6 处理剂对碳纤维短丝表面电荷性质的影响 | 第68-70页 |
| 3.6.7 碳纤维界面性质对其在基体中分散行为的影响 | 第70-73页 |
| 3.7 本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 进口碳纤维上浆剂样品的分析 | 第74-86页 |
| 4.1 引言 | 第74页 |
| 4.2 实验原料与试剂 | 第74-75页 |
| 4.3 实验仪器 | 第75页 |
| 4.4 理化性能测试 | 第75-77页 |
| 4.4.1 溶解性的测试 | 第75页 |
| 4.4.2 表面活性剂类型鉴定 | 第75-76页 |
| 4.4.3 pH值的测试 | 第76页 |
| 4.4.4 有效物含量的测试 | 第76页 |
| 4.4.5 粘度的测试 | 第76页 |
| 4.4.6 环氧值的测试 | 第76-77页 |
| 4.4.7 表面张力的测试 | 第77页 |
| 4.4.8 接触角的测试 | 第77页 |
| 4.4.9 粒径分布的测试 | 第77页 |
| 4.5 柱色谱分离 | 第77页 |
| 4.6 剖析分离产物的表征 | 第77-78页 |
| 4.6.1 傅立叶红外光谱(FTIR)表征 | 第77-78页 |
| 4.6.2 核磁共振(1H-NMR)表征 | 第78页 |
| 4.7 结果与讨论 | 第78-85页 |
| 4.7.1 理化性能测试结果 | 第78-81页 |
| 4.7.2 柱色谱图分析 | 第81-82页 |
| 4.7.3 FTIR谱图分析 | 第82-83页 |
| 4.7.4 ~1H-NMR谱图分析 | 第83-85页 |
| 4.8 本章小结 | 第85-86页 |
| 第五章 三种类型水性环氧树脂上浆剂的制备及乳液性能研究 | 第86-116页 |
| 5.1 引言 | 第86页 |
| 5.2 实验原料与试剂 | 第86-87页 |
| 5.3 实验仪器 | 第87-88页 |
| 5.4 三种类型水性环氧树脂的制备 | 第88-91页 |
| 5.4.1 阴离子水性环氧树脂的制备方法 | 第88页 |
| 5.4.2 阳离子水性环氧树脂的制备方法 | 第88-89页 |
| 5.4.3 非离子水性环氧树脂的制备方法 | 第89页 |
| 5.4.4 酸值的测定 | 第89-90页 |
| 5.4.5 碱值的测定 | 第90页 |
| 5.4.6 环氧值的测定 | 第90-91页 |
| 5.5 产物的结构表征 | 第91页 |
| 5.5.1 产物FTIR表征 | 第91页 |
| 5.5.2 产物~1H-NMR表征 | 第91页 |
| 5.6 乳液性质的测试 | 第91-92页 |
| 5.6.1 水溶解性的测试 | 第92页 |
| 5.6.2 粒径分布的测试 | 第92页 |
| 5.6.3 表面张力的测试 | 第92页 |
| 5.6.4 与碳纤维接触角的测试 | 第92页 |
| 5.6.5 粘度的测试 | 第92页 |
| 5.7 结果与讨论 | 第92-114页 |
| 5.7.1 AAEK制备条件的优化 | 第92-96页 |
| 5.7.2 DAEQAC制备条件的优化 | 第96-99页 |
| 5.7.3 PEGE制备条件的优化 | 第99-103页 |
| 5.7.4 三种产物的结构表征 | 第103-108页 |
| 5.7.5 水性环氧树脂水溶解性的研究 | 第108-109页 |
| 5.7.6 水性环氧树脂乳液粒径分布的研究 | 第109-111页 |
| 5.7.7 水性环氧树脂乳液表面张力的研究 | 第111-112页 |
| 5.7.8 水性环氧树脂乳液与碳纤维接触角的研究 | 第112-113页 |
| 5.7.9 水性环氧树脂乳液粘度的研究 | 第113-114页 |
| 5.8 本章小结 | 第114-116页 |
| 第六章 水性环氧树脂上浆剂对碳纤维施覆改性的研究 | 第116-138页 |
| 6.1 引言 | 第116页 |
| 6.2 实验原料与试剂 | 第116-117页 |
| 6.3 实验仪器 | 第117页 |
| 6.4 实验方法 | 第117-119页 |
| 6.4.1 碳纤维短丝样品的制备 | 第117页 |
| 6.4.2 碳纤维短丝表面电荷的测试 | 第117页 |
| 6.4.3 碳纤维短丝摩擦性能的测试 | 第117-118页 |
| 6.4.4 碳纤维短丝分散性的测试 | 第118页 |
| 6.4.5 碳纤维表面FE-SEM表征 | 第118页 |
| 6.4.6 碳纤维表面AFM表征 | 第118页 |
| 6.4.7 碳纤维表面XPS表征 | 第118页 |
| 6.4.8 碳纤维TGA表征 | 第118页 |
| 6.4.9 单纤维断裂强度的测试 | 第118页 |
| 6.4.10 吸附热力学的测定 | 第118-119页 |
| 6.4.11 吸附动力学的测定 | 第119页 |
| 6.4.12 碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的测试 | 第119页 |
| 6.5 结果与讨论 | 第119-135页 |
| 6.5.1 离子型上浆剂施覆量对碳纤维表面电荷的影响 | 第119-121页 |
| 6.5.2 非离子型上浆剂施覆量对碳纤维短丝摩擦系数的影响 | 第121-123页 |
| 6.5.3 上浆剂对碳纤维表面形貌的影响 | 第123-125页 |
| 6.5.4 上浆剂对碳纤维表面基团的影响 | 第125-126页 |
| 6.5.5 上浆剂对碳纤维热学性能的影响 | 第126-128页 |
| 6.5.6 上浆剂对碳纤维断裂强度的影响 | 第128页 |
| 6.5.7 上浆剂在碳纤维表面的吸附热力学研究 | 第128-131页 |
| 6.5.8 上浆剂在碳纤维表面的吸附动力学研究 | 第131-133页 |
| 6.5.9 上浆剂对碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响 | 第133-135页 |
| 6.6 本章小结 | 第135-138页 |
| 第七章 结论与展望 | 第138-142页 |
| 7.1 全文结论 | 第138-139页 |
| 7.2 课题展望 | 第139-142页 |
| 参考文献 | 第142-156页 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 | 第156-158页 |
| 致谢 | 第158页 |
