循环伏安法对PAN基高模碳纤维阳极氧化表面处理的研究

以未表面处理的PAN基高模碳纤维(HMCF)为工作电极，分别用NH4H2PO4`NH4HCO3和KOH为电解质，进行循环伏安多重扫描，以研究HMCF在不同电解质中的电化学反应行为以及电解质的氧化能力。同时采用连续恒流阳极氧化的方法对HMCF进行表面处理，验证循环伏安法得到的结论。通过联碱滴定、SEM等方法表征处理前后纤维表面官能团、表面形貌的变化；处理前后纤维与环氧树脂界面粘接性能的变化通过层间剪切强度(ILSS)表征。循环伏安结果显示：在NH4H2PO4溶液中扫描时氧化反应峰值电流最高，表明纤维表面生成的官能团最多;在KOH溶液中扫描时平台电流最高，表明纤维表面粗糙度提高幅度最大。联碱滴定结果表明NH4H2PO4溶液处理后纤维表面官能团含量提高最多;SEM结果显示KOH溶液处理后纤维表面粗糙度增加最明显；这两点验证了循环伏安多重扫描的结果。用NH4H2PO4`KOH处理后的纤维与环氧树脂ILSS达到75MPa、60MPa，分别提高240%和170%。