碳纤维及其聚合物基复合材料界面性能

本书为工业和信息化部“十四五”规划立项专著，全面阐述国内外碳纤维的发展现状及其聚合物基复合材料的界面特性，从碳纤维表面微观形貌和化学性能两方面入手，分析碳纤维增强聚合物基复合材料微观界面性能及宏观界面性能，阐明界面形成机理，在此基础上对现阶段作者所在科研团队取得的热固性和热塑性聚合物匹配的碳纤维表面改性成果进行介绍。
本书可为从事碳纤维及其聚合物基复合材料工程研究的科研人员、技术人员提供阶段性数据参考，也可供高等院校和科研单位材料科学与工程专业师生和科技工作者使用。

第1章 绪论
1.1 碳纤维
1.1.1 碳纤维发展简史
1.1.2 国产碳纤维发展现状
1.1.3 碳纤维制造
1.1.4 碳纤维的综合性能
1.1.5 碳纤维的微观结构
1.1.6 碳纤维的表面改性
1.2 碳纤维增强聚合物基复合材料
1.2.1 国内外碳纤维增强热固性聚合物基复合材料应用现状
1.2.2 国内外碳纤维增强热塑性聚合物基复合材料应用现状
1.3 碳纤维增强聚合物基复合材料界面
1.3.1 碳纤维增强聚合物基复合材料界面的组成与结构
1.3.2 碳纤维增强聚合物基复合材料的界面结合理论
1.3.3 碳纤维增强聚合物基复合材料的界面力学模型
1.3.4 碳纤维增强聚合物基复合材料界面性能表征
第2章 碳纤维的基本性能
2.1 引言
2.2 碳纤维的物理性能
2.2.1 碳纤维的组成
2.2.2 碳纤维的密度
2.2.3 碳纤维的微观结构
2.2.4 碳纤维的表面粗糙度
2.3 碳纤维的表面化学性能
2.3.1 碳纤维表面上浆剂
2.3.2 碳纤维表面元素分析
2.4 碳纤维表面浸润性能
2.4.1 碳纤维表面动态接触角
2.4.2 碳纤维表面能（IGC法）
2.5 碳纤维的拉伸性能
2.5.1 标模型碳纤维复丝拉伸性能
2.5.2 高强标模型碳纤维复丝拉伸性能
第3章 热固性聚合物匹配的碳纤维表面改性
3.1 引言
3.2 碳纤维表面的等离子体处理
3.2.1 碳纤维表面微观形貌与截面结构定量分析
3.2.2 碳纤维表面化学特性分析
3.2.3 碳纤维单丝力学性能
3.2.4 碳纤维增强环氧树脂基复合材料界面性能与增强机理研究
3.3 碳纤维表面的氨基化改性
3.3.1 碳纤维表面微观形貌与截面结构定量分析
3.3.2 碳纤维表面化学特性分析
3.3.3 碳纤维增强环氧树脂基复合材料界面性能与增强机理研究
3.4 碳纤维表面的MXene改性
3.4.1 碳纤维表面微观形貌分析
3.4.2 碳纤维表面化学特性分析
3.4.3 碳纤维表面浸润性分析
3.4.4 碳纤维增强环氧树脂基复合材料界面性能与增强机理研究
第4章 热塑性聚合物匹配的碳纤维表面改性
4.1 引言
4.2 碳纤维表面的PI上浆改性
4.2.1 PI上浆剂的物化特性分析
4.2.2 碳纤维表面微观形貌分析
4.3 碳纤维表面的PEI上浆改性
4.3.1 碳纤维的去浆及PEI上浆剂的合成
4.3.2 碳纤维表面微观形貌分析
4.3.3 碳纤维表面化学特性分析
4.3.4 碳纤维表面浸润性分析
4.3.5 碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料界面性能与增强机理研究
4.4 碳纤维表面的PEI/GO上浆改性
4.4.1 PEI/GO上浆剂的合成
4.4.2 碳纤维表面物理形貌分析
4.4.3 碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料界面性能与增强机理研究
4.5 碳纤维表面的PEI/CNTs上浆改性
4.5.1 PEI/CNTs上浆剂的合成
4.5.2 碳纤维表面微观形貌分析
4.5.3 碳纤维表面化学特性分析
4.5.4 碳纤维表面浸润性分析
4.5.5 碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料界面性能与增强机理研究
4.6 碳纤维表面的PEI/ZIFs上浆改性
4.6.1 PEI/ZIFs上浆剂的合成
4.6.2 碳纤维表面微观形貌分析
4.6.3 碳纤维表面化学特性分析
4.6.4 碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料界面性能与增强机理研究
第5章 碳纤维增强聚合物基复合材料微观界面性能
5.1 引言
5.2 单丝断裂
5.2.1 单丝断裂试验方法
5.2.2 单丝断裂法微观界面性能分析
5.2.3 单丝断裂试样光弹花样分析
5.2.4 单丝断裂试验综合评价分析
5.3 微脱粘
5.3.1 微脱粘试验方法
5.3.2 碳纤维增强聚合物基复合材料微脱粘性能分析
5.3.3 微脱粘试验综合评价分析
第6章 碳纤维增强聚合物基复合材料宏观界面性能
6.1 引言
6.2 复合材料宏观界面性能测试方法
6.2.1 复合材料试样吸湿曲线的测定
6.2.2 拉伸测试
6.2.3 压缩测试
6.2.4 短梁剪切测试
6.2.5 弯曲测试
6.2.6 面内剪切测试
6.2.7 开孔拉伸测试
6.2.8 开孔压缩测试
6.2.9 冲击后压缩测试
6.3 CF800H/AC531高韧性环氧树脂基复合材料
6.3.1 吸湿行为
6.3.2 宏观力学性能
6.4 CF800H/AC631高韧性双马来酰亚胺树脂基复合材料
6.4.1 吸湿行为
6.4.2 宏观力学性能
6.5 CF800H/AC721聚酰亚胺基复合材料
6.6 ZT7H/QY9611双马来酰亚胺树脂基复合材料
6.7 CF300/5405双马来酰亚胺树脂基复合材料
6.8 CF300/QY8911双马来酰亚胺树脂基复合材料
6.9 AS4/PPS Cetex TC1100复合材料
6.9.1 吸湿行为
6.9.2 宏观力学性能
6.10 AS4/PEEK Cetex TC1200复合材料
6.10.1 吸湿行为
6.10.2 宏观力学性能
参考文献