碳纤维表面改性及其在尼龙复合材料中的应用研究进展
T1000 级碳纤维及其复合材料研究与应用进展
摘要本文介绍了T1000 级碳纤维的发展历程，综述了T1000 级碳纤维及其复合材料的研究及应用情况，指出了国产T1000 级碳纤维应用研究需要关注的问题。
1引言碳纤维是一种碳元素组成占总质量90％以上，具有高强度、高模量、耐高温等优点的纤维材料。
最早可追溯至18 世纪的爱迪生和斯旺，1959年日本首先发明了聚丙烯腈（PAN）基碳纤维，而当下碳纤维的核心技术和产能被日本、美国以及一些欧洲发达国家和地区掌控。
T1000 级碳纤维作为碳纤维中的高端产品，在航空航天领域有着极大的用途。
高性能碳纤维的研究可以改善固体火箭发动机消极质量、提升载药量、提高质量比，对于先进武器的发展研究以及航天探索有重大意义。
目前国外已经大量使用T1000 级碳纤维的缠绕容器和固体火箭发动机壳体，因此开展国产T1000级碳纤维及其复合材料的应用研究迫在眉睫。
碳纤维的制备包括物理、化学、材料科学等多个领域的内容，总体分为纺丝原液的聚合、聚丙烯腈原丝的纺制、预氧化和碳化三个步骤，有众多因素需要调控。
根据缺陷理论和最弱连接理论，制备过程中产生的缺陷是影响碳纤维性能的主要因素，为保证碳纤维的性能，需要对每个工艺流程中工艺参数精准调控，由于加工过程中的各参数之间相互作用十分复杂，且目前一些工艺流程中的实际形成和演变机理不明，也使得高性能碳纤维，尤其是T1000 级碳纤维的研制有很大困难。
T1000 级碳纤维的研究主要包括碳纤维本身性能的研究、碳纤维复合材料的改性研究、碳纤维复合材料使用性能的研究几个方面。
由于T1000 级碳纤维本身的高性能、价格昂贵等原因，且国产T1000 级碳纤维还没有正式投入应用的报道，在实际应用方面主要介绍国外T1000 级碳纤维在航空航天以及其他领域的应用情况。
2T1000 级碳纤维性能研究现状1962 年正式开展PAN 基碳纤维的研制，1986 年研制出T1000G 碳纤维。
2014 年 3 月，通过碳化精细控制技术在纳米层级内控制纤维结构，成功研发出T1100G 碳纤维，2017 年 6 月强度由6600MPa 更新至7000MPa，目前东丽已完成了T1200 碳纤维的量产。
碳纤维的应用及研究进展
碳纤维的应用及研究进展碳纤维是一种高强度、低密度的先进材料，具有优异的力学性能和独特的导电、导热性能。
由于其独特的性能，在广泛的领域内得到了广泛的应用，并在研究中取得了一系列的突破。
以下将从3个方面介绍碳纤维的应用及研究进展。
首先，碳纤维在航空航天领域中得到了广泛的应用。
碳纤维具有高强度和低密度的特性，可以在航空航天器中替代传统的金属材料，减轻重量，提高载荷能力，增加航空器的飞行性能。
例如，碳纤维复合材料被广泛用于制造飞机结构中的翼面、机身和尾翼等部件，大幅度减轻了飞机的重量，提高了燃油效率。
同时，碳纤维还具有优异的导热性能，可以用于制造航天器的热保护系统，确保航天器在高温环境下的正常运行。
其次，碳纤维在汽车工业中也得到了广泛应用。
汽车行业对材料的要求是轻量化和高强度，而碳纤维正是满足这些要求的理想选择。
通过使用碳纤维复合材料替代传统金属材料，汽车的整体重量可以大大降低，提高了燃油效率和续航里程。
同时，碳纤维的高强度和优异的吸能性能，可以提高汽车的安全性能，减少事故时的人身伤害。
因此，越来越多的汽车制造商开始采用碳纤维材料制造车身、底盘、车架等关键部件，以提高汽车的性能和竞争力。
此外，碳纤维还在体育器材领域得到了广泛应用。
由于其高强度和低密度的特性，碳纤维制造的体育器材具有出色的性能。
例如，在高尔夫运动中，碳纤维杆具有高度的弹性和稳定性，可以提高球杆的击球距离和击球精度。
在自行车运动中，碳纤维车架具有出色的刚性和轻量化特性，可以提高自行车的操控性能和速度。
此外，碳纤维还广泛应用于网球拍、羽毛球拍等其他体育器材中，提高了运动员的竞技水平。
在碳纤维的研究方面，科学家们不断探索新的制备方法和改进研究技术，以进一步提高碳纤维的性能和降低成本。
目前，碳纤维的主要制备方法包括聚丙烯腈纤维的预氧化、炭化和石墨化等步骤。
科学家们在研究中发现，通过改变纤维的微观结构和表面形貌，可以调控碳纤维的力学性能和导电性能。
碳纤维增强复合材料及其应用研究
目前，生产和销售的产品结构采用玻璃钢（复合材料， 主要成分是树脂和玻璃纤维）箱体，其导热系数为 0.4W/（nk）， 密度为 2.3g/cm，且具备较高的拉伸强度，是一种综合性能 优异的复合材料。随着材料技术的不断更新发展，市场对于 轻量化需求日益突出，然而，在现有玻璃钢材料基础上，其 结构形式已无法实现更高的减重目标。碳纤维复合材料具有 质轻、比强度高、比刚度大、抗疲劳好、减震性好等特点， 本文将对不同铺层结构的碳纤维复合材料进行分析，结合产 品进行轻量化设计应用研究。 1 碳纤维增强复合材料
7.8
1.08
210
制造技术成熟，耐蚀性性好，成本低
机械性能较弱，强度偏低
1.5 ～ 2
2.0 ～ 7.0 200 ～ 700
力学性能优异，轻量化程度高
成本高，加工工艺复杂烦琐
1.4 ～ 2.5
1.5
42
优秀低绝缘、高低温及抗腐蚀能力，价格较低
性脆，耐磨性较差
保各部分的建设情况能够严格按照施工设计要求落实。 5 结语
（2）采用足够多的铺层，并使其纤维轴线与内力拉压 方向一致时，可以最大强度利用复合材料的高强度特性；
（3）避免相同纤维取向的铺层叠置； （4）对于较厚的层合板，相邻铺层纤维角度比一般不 超过 6°； （5）铺层中以 0°、±45°、90°的四种铺层角度， 每种占比应不少于 10%，以避免任何方向的基体直接受载； （6）载荷 0°方向时，避免采用 90°的层组，应该用
为了得到最优铺层方案，保证碳纤维复合材料满足刚 度需求，在初始设计过程中，根据铺层原理，选用环氧树 脂为基体，选用厚度为 0.3mm 的碳纤维板层，按照（0°、 45°、90°、-45°、0°）的铺层角度进行复合层板的设计， 本文以下所述碳纤维样片、碳纤维产品材料，均采用该铺层 方案进行设计和加工。 3 有限元分析及实验验证 3.1 有限元分析
碳纤维增强尼龙
航空航天：高 强度、轻量化 需求，提高飞
行性能
建筑行业：高 强度、耐腐蚀 需求，提高建
筑寿命
体育用品：高 强度、轻量化 需求，提高运
动性能
碳纤维增强尼龙具有轻质、高强度、 耐腐蚀等优点，广泛应用于汽车、 航空航天等领域
碳纤维增强尼龙在医疗、建筑等领 域的应用也将逐渐扩大
添加标题
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自行车：碳纤维 增强尼龙可以提 高自行车的强度 和弹性，使其更 耐用、更轻便
滑雪板：碳纤维 增强尼龙可以提 高滑雪板的强度 和弹性，使其更 耐用、更轻便
建筑结构：碳纤维增强尼龙可用于建筑结构中，提高建筑的强度和稳定性 建筑装饰：碳纤维增强尼龙可用于建筑装饰中，提高装饰材料的美观性和耐用性 建筑节能：碳纤维增强尼龙可用于建筑节能中，提高建筑的保温和隔热性能 建筑修复：碳纤维增强尼龙可用于建筑修复中，提高修复材料的强度和耐久性
主要竞争对手：国内外知名企业 市场份额：各企业市场份额分布 价格竞争：各企业价格策略及影响 技术竞争：各企业技术研发及应用情况
市场需求持续增长
应用领域不断扩大
技术进步推动产品升级
市场竞争加剧，价格波动 较大
碳纤维增强尼龙 的未来发展
提高碳纤维的强度和韧性
开发新型尼龙材料，提高其耐 热性和耐磨性
碳纤维增强尼龙广泛应用于汽车、航空航天、体育用品等领域
碳纤维增强尼 龙：以碳纤维 为增强材料， 尼龙为基体的
复合材料
命名规则：根 据碳纤维的种 类和含量进行 命名，如CFRP （碳纤维增强
树脂）
碳纤维种类： 包括碳纤维、 石墨纤维、玻
璃纤维等
尼龙种类：包 括尼龙6、尼龙 66、尼龙11等
原材料： 碳纤维和 尼龙
碳纤维表面和界面性能研究及评价
碳纤维表面和界面性能研究及评价一、本文概述碳纤维作为一种高性能的新型材料，因其独特的力学、热学和电学性能，在众多领域如航空航天、汽车制造、体育器材等中得到了广泛应用。
碳纤维的优异性能在很大程度上取决于其表面和界面的特性，因此，对碳纤维表面和界面性能的研究及评价具有非常重要的意义。
本文旨在全面深入地探讨碳纤维表面和界面的性能，包括表面形貌、化学结构、物理性质等方面，并通过对这些性能的评价，为碳纤维的制备、改性和应用提供理论依据。
文章将概述碳纤维的基本特性及其应用领域，然后重点介绍碳纤维表面和界面的性能研究方法，包括表面形貌观察、化学结构分析、物理性能测试等。
在此基础上，文章将评价不同表面处理方法和界面改性技术对碳纤维性能的影响，以期为提高碳纤维的综合性能和应用效果提供指导。
通过本文的研究，我们期望能够更深入地理解碳纤维表面和界面的性能特点，为碳纤维的进一步发展和应用提供有力支持。
也希望本文的研究成果能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、碳纤维表面性能研究碳纤维作为一种高性能的新型材料，其表面性能对其整体性能和应用领域具有重要影响。
因此，对碳纤维表面性能的研究成为了材料科学领域的一个研究热点。
碳纤维表面性能主要包括表面形貌、表面化学结构、表面能等方面。
表面形貌是指碳纤维表面的微观结构和粗糙度，它直接影响到碳纤维与基体之间的界面结合强度。
通过扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等表征手段，可以观察到碳纤维表面的微观形貌，从而评估其表面质量。
表面化学结构是指碳纤维表面的官能团和化学键合状态，它决定了碳纤维的润湿性和与基体的相容性。
通过射线光电子能谱（PS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等分析技术，可以揭示碳纤维表面的化学结构，为改善其界面性能提供理论依据。
表面能是指碳纤维表面单位面积上的自由能，它反映了碳纤维与液体或气体的相互作用能力。
表面能的大小直接影响到碳纤维的浸润性和粘附性。
碳纤维复合材料应用研究报告进展
碳纤维复合材料的应用研究进展姜楠＜湖北大学材料科学与工程学院，武汉430062）摘要：本文概述了碳纤维复合材料vCFRP）的性能特点和应用研究进展。
简要介绍了碳纤维复合材料在大飞机制造业，深海油气田，非织造设备等方面的应用情况，碳纤维复合材料湿热性能和抗氧化烧蚀技术的研究进展以及国内外的研究状况。
关键词：碳纤维复合材料大飞机深海油气田非织造设备湿热性能抗氧化烧蚀技术应用研究1前言碳纤维复合材料＜CFRP）自20世纪50年代面世以来就主要用于军工，航天，航空等尖端科学技术领域，其高强、高模、轻质、耐热、抗腐蚀等独特的性能使其在飞机、火箭、导弹、人造卫星等方面发挥了巨大作用。
随着CFRP材料性能的不断完善和提高，其优越的性能逐步被认可及价格的大幅度下降，使得它在民用工业上的应用逐步扩大，目前在土木建筑、纺织、石油工业、医疗机械、汽车工业等领域得到了广泛应用。
2CFRP材料的性能特点碳纤维是由碳元素组成的一种高性能增强纤维。
其最高强度已达7000MPa ，最高弹性模量达900GPa,而其密度约为1.8~2.1g/cm3,并具有低热膨胀、高导热、耐磨、耐高温等优异性能，是一种很有发展前景的高性能纤维。
碳纤维由高度取向的石墨片层组成，并有明显的各向异性，沿纤维轴向，强度高、模量高，而横向性能差，其强度和模量都很低。
因此在使用时，主要应用碳纤维在轴向的高性能。
[1-2]碳纤维是黑色有光泽，柔软的细丝。
单纤维直径为5~10pm，一般以数百根至一万根碳纤维组成的束丝供使用。
由于原料和热处理工艺不同，碳纤维的品种很多。
高强度型碳纤维的密度约为 1.8g/cm3,而高模量和超高模量的碳纤维密度约为1.85~2.1g/cm3。
碳纤维具有优异的力学性能和物理化学性能。
碳纤维的另一特征是热膨胀系数小，其热膨胀系数与石墨片层取向和石墨化程度有密切的关系。
碳纤维具有优异的耐热和耐腐蚀性能。
在惰性气氛下碳纤维热稳定性好，在2000C的高温下仍能保持良好的力学性能；但在氧化氛围下超过450C碳纤维将被氧化，使其力学性能下降。
国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要
国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要碳纤维复合材料是一种具有很高强度和轻质化特性的新型材料。
它由碳纤维和树脂等基质材料组成，具有优异的力学性能和低密度，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
本文将对国内外碳纤维复合材料的现状以及研究开发方向进行概述。
首先，国内外碳纤维复合材料的现状可以概括为以下几个方面。
一是碳纤维复合材料在航空航天领域的应用。
由于碳纤维复合材料具有高强度、低密度和热稳定性等特点，被广泛应用于航空航天领域，如飞机机体、发动机和燃气涡轮等部件。
二是碳纤维复合材料在汽车领域的应用。
汽车制造商越来越倾向于采用碳纤维复合材料制作汽车车身和结构件，以提高汽车的燃油效率和减轻车重，提高车辆的性能。
三是碳纤维复合材料在体育器材领域的应用。
碳纤维复合材料制作的高级运动器材，如高尔夫球杆、网球拍和自行车等，具有很高的刚性和强度，能够提高运动员的表现水平。
四是碳纤维复合材料在船舶领域的应用。
船舶结构件的重量和强度对于船舶的性能至关重要。
碳纤维复合材料具有高强度和轻质化特性，因此被广泛应用于船舶制造，可以提高船舶的性能和节能减排。
接下来，本文将重点讨论国内外碳纤维复合材料的研究开发方向。
一是开发新型碳纤维原料。
目前，市场上主要使用的碳纤维原料是聚丙烯腈纤维。
研究人员正在开发新型纤维原料，如石墨烯、纳米碳纤维等，以提高碳纤维的力学性能和热稳定性。
二是改善碳纤维与基质材料的界面粘结性能。
碳纤维与树脂等基质材料的界面粘结性能对复合材料的力学性能和耐久性影响很大。
研究人员正在探索提高界面粘结性能的方法，如表面改性和介入增韧等。
三是提高碳纤维复合材料的制备工艺。
制备工艺是影响碳纤维复合材料质量的关键因素之一、研究人员正在开发新的制备工艺，如预浸法、纺丝法和层合法等，以提高复合材料的力学性能和制造效率。
四是研究碳纤维复合材料的寿命与损伤机理。
碳纤维复合材料容易受到外界环境和应力加载的影响，会出现疲劳和损伤现象。
碳纤维及其复合材料研究进展
碳纤维及其复合材料研究进展（江苏理工学院材料工程学院12110116 于小健）摘要：本文在对碳纤维介绍的基础上，简单阐述了碳纤维的结构、特性及分类，并着重介绍了碳纤维复合材料的性质、分类、应用及成型方法，包括手糊成型，树脂传递模塑，喷射成型，注射成型，纤维缠绕成型及拉挤成型工艺。
关键词：碳纤维；复合材料；分类；成型Research progress of carbon fiber composite material Abstract: Based on the introduction of carbon fiber, briefly discusses the structure, characteristics and classification of carbon fiber, and emphatically introduces the properties of carbon fiber composite materials, classification, application and molding method, including hand lay-up molding, resin transfer molding, injection molding, Forming and pultrusion fiber windingKeywords: carbon fiber; composite material; classification; molding0.序言碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的新型纤维材料。
它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。
碳纤维表面处理与改性
碳纤维表面处理与改性碳纤维很少单独使用，主要用作复合材料的增强体，其力学性能优势通过复合材料发挥出来。
但复合材料的性能不仅取决于碳纤维本身，更取决于碳纤维与基体之间的界面。
良好的界面结合才能将载荷有效传递给碳纤维，从而充分发挥碳纤维的高强度、高模量特性。
反之，如果碳纤维与基体之间的界面性能较差，应力无法在界面有效传递，则碳纤维的力学性能优势难以发挥出来，将导致复合材料的性能下降。
碳纤维经过高温炭化处理后，大部分非碳元素被脱除，纤维表面呈现较高的惰性，导致在制造复合材料时基体对碳纤维的浸润性变差。
通过对碳纤维进行表面改性，可以改善其表面活性以及与基体的浸润性，增强纤维与基体之间的相互作用，从而有利于复合材料力学性能的提高。
因此，表面处理工艺是碳纤维制备过程中的重要环节之一。
碳纤维的表面改性处理方法有很多，如气相氧化法（包括空气氧化、臭氧氧化）、等离子体处理、液相氧化法（包括酸液氧化、阳极氧化)、表面涂层法、表面接枝法等。
每种处理方法都有自己的优缺点，如气相氧化法流程短，碳纤维经过气相氧化处理后可直接上浆，不需要配套水洗和干燥设备，但是其氧化程度不易控制。
而阳极氧化法具有氧化程度易于控制、氧化过程缓和、氧化效果显著等特点，但该方法需要配套水洗和干燥设备，流程较长。
阳极氧化法的最大优点是处理时间短，能够满足连续生产的要求，因而成为目前国内外碳纤维生产线在线配套的主要方法。
此外，近几年表面涂层法和表面接枝法也发展迅速，特别是基于纳米材料和高分子材料的碳纤维表面改性方法研究较多，在实验室取得了良好的效果，有望成为新一代在线配套的表面处理方法。
1、阳极氧化法阳极氧化法通常是在电解质溶液中以碳纤维为阳极、石墨板为阴极对碳纤维表面进行电化学处理。
电解质溶液种类较多,主要可以分为酸性、碱性及中性三种。
酸性电解质主要为无机含氧酸,如硫酸、硝酸、磷酸、硼酸等;碱性电解质有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化镁磷酸钾、磷酸钠等;中性电解质主要有硝酸钾、硝酸钠以及碳酸氢铵、碳酸铵、磷酸铵等铵盐类电解质。
尼龙6改性研究进展
聚己内酰胺又称尼龙6（Nylon6），1938年由德国I.G.Farbon公司的P.Schlach发明，并于1943年由该公司首先实现工业化。
普通尼龙6且有良好的物理、机械性能，例如拉伸强度高，耐磨性优异，抗冲击韧性好，耐化学药品和耐油性突出，是五大工程塑料中应用最广的品种。
但由于其在低温和干燥状况下易脆化、抗冲击性能差，且吸水性差、尺寸稳定性差，限制了其更加广泛的应用。
为此，国内外的研究者对尼龙6进行了大量的改性研究和开发，研制出许多综合性能优越、可满足特殊要求的改性尼龙材料，使普通工程塑料向高性能的工程塑料和功能塑料发展。
尼龙是重要的工程塑料，对其进行改性可以得到性能多样的产品，拓宽其应用领域。
尼龙6的改性研究内容丰富，方法多样，增强改性是其中的重要内容。
由于尼龙本身的优点以及生产厂商不断开发新品种及新的加工方法以适应新的用途，通过共混、共聚、嵌段、接枝、互穿网络、填充、增强、复合，包括目前日益成为热点的纳米级复合材料技术，赋予了尼龙工程塑料的高性能，从而使尼龙工程塑料在当今激烈的市场竞争中仍能占据五大工程塑料之首。
尼龙6的增强改性主要是添加纤维状、片状或其它形状的填料，在保证其原有的耐化学性和良好的加工性的基础上，使其强度大幅度提高，尺寸稳定性和耐热性也得到明显改善。
改性后的尼龙6作为一种性能优良的工程塑料广泛应用于机械、电子、交通、建筑和包装等领域。
纤维增强典型的纤维增强有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维。
用高强度纤维与树脂配合后能提高机体的物理力学性能，其增强效果主要依赖于纤维材料与机体的牢固粘结使塑料所受负荷能转移到高强度纤维上，并将负荷由局部传递到较大范围甚至于整个物体。
玻璃纤维增强尼龙材料是较为常用的纤维增强改性方法。
表1列出了玻纤增强尼龙6复合材料和纯尼龙6材料的性能对比。
玻纤与基体之间的结合力起着控制聚合物复合材料力学性能的重要作用，并主要受玻纤表面处理的影响。
偶联剂是某些具有特定基团的化合物，它能通过化学或物理作用将两种性质相差很大的材料结合起来。
新型纤维增强复合材料的研究与应用
新型纤维增强复合材料的研究与应用随着科技的不断进步，新型材料的研究和应用也日益受到关注。
在众多新材料中，纤维增强复合材料因其独特的性能和广泛的应用领域而备受瞩目。
本文将探讨新型纤维增强复合材料的研究进展以及其在不同领域的应用。
首先，我们来了解一下什么是纤维增强复合材料。
纤维增强复合材料是由纤维和基体组成的复合材料。
纤维通常由高强度的材料制成，如碳纤维、玻璃纤维和聚合物纤维等。
而基体则是固化剂和填充剂的混合物，可以是树脂、金属或陶瓷等。
这种复合材料的独特之处在于纤维的高强度和基体的韧性相结合，使其具有优异的力学性能和耐久性。
在纤维增强复合材料的研究中，碳纤维是一个热门的研究方向。
碳纤维具有轻质、高强度、高刚度和耐腐蚀等特点，因此在航空航天、汽车制造和体育器材等领域有广泛的应用。
然而，碳纤维的生产成本较高，且在高温和湿度环境下容易发生氧化和脆化。
因此，研究人员致力于改进碳纤维的制备工艺和增强效果，以提高其性能和降低成本。
除了碳纤维，玻璃纤维也是常用的纤维增强材料。
玻璃纤维具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性和低成本等优点，广泛应用于建筑、电子和船舶制造等领域。
然而，玻璃纤维的强度和刚度相对较低，且容易破碎。
因此，研究人员正在探索如何改善玻璃纤维的性能，并寻找更好的替代材料。
在纤维增强复合材料的应用领域中，航空航天是一个重要的领域。
由于纤维增强复合材料具有轻质、高强度和耐腐蚀等特点，使其成为制造飞机和航天器的理想材料。
纤维增强复合材料的应用可以减轻飞机的重量，提高燃油效率，同时增加飞机的结构强度和抗冲击性能。
此外，纤维增强复合材料还可以用于制造航天器的外壳和热屏障材料，以保护航天器免受高温和高速空气流动的影响。
除了航空航天领域，纤维增强复合材料还在汽车制造、建筑和体育器材等领域得到广泛应用。
在汽车制造中，纤维增强复合材料可以减轻汽车的重量，提高燃油效率，并增加车辆的安全性能。
在建筑领域，纤维增强复合材料可以用于制造高强度和耐久性的结构材料，如桥梁、楼梯和墙板等。
碳纤维表面处理及其复合材料性能研究
2020年01月碳纤维表面处理及其复合材料性能研究张安花（厦门新凯复材科技有限公司，福建厦门361021）摘要：碳纤维具有耐高温、导电、导热、耐腐蚀等性能，可制作成各种复合材料产品，应用于不同领域中。
为提升航空复合材料强度，研究使用浓硝酸、浓硝酸超声处理碳纤维表面，经处理会影响碳纤维表面的微结构、表面化学组成，达到增强复合材料性能效果。
关键词：碳纤维；表面处理；复合材料性能碳纤维主要和树脂等材料复合，具有增强作用，可制造出更先进的复合材料。
但因类石墨结构其表面存在一定化学惰性，很难浸润树脂及化学反应，表面难与树脂结合，进而影响复合材料强度。
故需改变碳纤维表面性质，以增加碳纤维表面的极性官能团及表面活化，进而更容易浸润和发生化学反应，使复合材料界面更紧密连接而增加强度。
通常采用偶联剂涂层法、氧化法、等离子等处理方法.在航空领域因耐燃效果需求高使用酚醛树脂，而市面上的碳纤维较少有偶联剂涂层适用酚醛树脂，本文研究液相氧化法与超声协同处理碳纤维表面，达到增加酚醛树脂碳纤维复合材料强度。
1实验方法1.1碳纤维表面处理方法（1）碳纤维表面的上浆剂脱除选用PAN 基碳纤维，型号为Toray T700，使用乙醇/丙酮进行回流处理，其体积比为1:1，处理时间为48h ，将碳纤维表面的上浆剂(即偶合剂)脱除（2）脱浆后碳纤维再进行表面处理处理方法有两种:第一，在浓硝酸中浸泡，温度为60℃，处理时间为2h ；第二，浓硝酸超声处理2h ，浓度为65%，250E II 型超声波，功率和频率分别为250W 和40kHz 。
所有处理工作的结束后，去离子水清洗碳纤维，使其为中性，再在真空中烘干，温度为80℃，直到碳纤维恒重量为止。
1.2复合材料制备采用碳纤维与PF475酚醛树脂制成复合材料预浸布，酚醛树脂与异丙醇制成固成份70%的树脂，使用缠绕法进行制作预浸材，制成纤维含量FAW 100g/m 2，树脂含量RC%37%，用55度将溶剂烘烤至VC%1%以下的预浸材，再将预浸材进行积层堆叠成试片，采用成型温度160度，时间50min 进行加压固化，制成2mm 厚度复材试片。
T800级碳纤维及复合材料性能对比研究
Experiment ReportT800级碳纤维及复合材料性能对比研究王芬，刘亮，刘府，陶珍珍，金亮（中复神鹰碳纤维有限责任公司，连云港222069）摘要：对SYT55、T800H和T800S级碳纤维单向板力学性能、表面形貌以及纤维界面性能进行逐级对比研究。
结果表明：国产碳纤维SYT55拉伸性能达到同级别进口碳纤维水平；在单向板力学性能中，SYT55级碳纤维拉伸、弯曲和压缩性能明显优于T800S和T800H级碳纤维；表观分析中，T800H级碳纤维为湿法丝，SYT55和T800S级碳纤维为干喷湿纺丝，SYT55碳纤维直径最小为5.28jim；界面性能评价，T800S级碳纤维的ILSS最低，界面效果最差，T800H和SYT55级碳纤维的ILSS和断裂截面均表现出较好的表面处理效果；综合评价，T800级别级碳纤维，SYT55级碳纤维与树脂展现出较好的匹配性，利于后期复杂复材构件的制作和应用开发。
关键词：T800；碳纤维复合材料；层间剪切；界面性能中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1007-9815（2020）05-0008-07Comparative Study on the Properties of T800Grade Carbon Fiber and Composite MaterialsWANG Fen,LIU Liang,LIU Fu,TAO Zhenzhen,JIN Liang(Zhong Fu Shen Ying Carbon Fiber Co.,Ltd.,Lianyungang222069,Jiangsu,China)Abstract:The mechanical properties,surface morphology and interface performance of three carbon fibers of T800S,SYT55and T800H were compared.The results show that the tensile performance o£domestic carbon fiber SYT55reaches the same level as its counterpart imported;in the mechanical properties of unidirectional board,the tensile,bending and compressive properties of SYT55carbon fiber are significantly better than T800S and T800H；in the apparent analysis,T800H is wet spinning,while SYT55and T800S are dry jet wet spinning,and the smallest diameter of SYT55carbon fiber is5・28jxm；as for the interface performance evaluation,T800S has the lowest ILSS and the worst interface eflect,while the ILSS and fracture cross section of T800H and SYT55show good surface treatment eflects;In terms of comprehensive evaluation,T800grade,SYT55and resin show a good match, which is conducive to the production and application development of complex composite materials in the later stage.Key words：T800；carbon fiber,composite materials,interlaminar shear；interface performance基金项目：国家重点研发计划资助2016YFB0101702o作者简介：王芬（1979-）,女，助理工程师，主要从事碳纤维及复合材料的质量管理，电子邮箱：******************.8倉科技笄赧与走用饋』Hi—Tech Fiber and ApplicationExperiment Report0引言碳纤维是一种碳元素在90%以上的高强度特种纤维材料⑴。
碳纤维和芳纶混杂增强摩擦复合材料的研究进展
碳纤维和芳纶混杂增强摩擦复合材料的研究进展
王成;张华;方杰;崔向海;严小飞
【期刊名称】《合成纤维》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】摩擦材料在交通和现代化工业生产中至关重要,其中增强组分对整体摩擦性能影响较大,碳纤维和芳纶的优异性能使其在摩擦材料增强组分中得到广泛应用。
主要阐述了碳纤维和芳纶在摩擦材料领域的研究进展,包括碳纤维和芳纶的表面改
性方法、纤维含量对摩擦材料性能的影响以及两种纤维混杂增强摩擦材料的国内外研究进展。
碳纤维和芳纶的混杂能综合两者的优势,进一步提高摩擦材料的摩擦性能。
【总页数】5页(P23-27)
【作者】王成;张华;方杰;崔向海;严小飞
【作者单位】佛山纳纤科技有限公司;浙江省中医药健康产业集团有限公司;浙江省健康服务业促进会;浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ342.74;TQ342.72
【相关文献】
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4.混杂比对碳/芳纶纤维混杂纬编双轴向多层衬纱织物
增强复合材料力学性能的影响5.混杂比对交织芳纶碳纤维复合材料力学性能的影响
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碳纤维增强树脂复合材料的制备及应用研究
碳纤维增强树脂复合材料的制备及应用研究碳纤维增强树脂复合材料（CFRP）作为一种新型工程材料，具有高强度、高刚度、轻质化等特点，已经广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等领域。
本文将对CFRP的制备和应用研究进行探讨。
一、CFRP的制备（一）纤维预处理碳纤维作为CFRP的增强相，其表面状况对复合材料的性能有着重要影响。
传统方法是使用酸洗和氧化处理等方法，但会带来环境污染和毒性问题。
现今研究使用无机涂层和纳米片剥技术实现表面改性，提升复合材料机械性能和耐久性。
（二）树脂基体制备CFRP的树脂基体通常是环氧树脂或酚醛树脂。
在制备过程中，需要调整不同的配比和固化条件以获得想要的性能，同时需要考虑树脂基体与纤维的黏结力。
（三）增强相与基体的复合在这一步骤中，需要将纤维和树脂混合后，进行层层叠加、压缩等处理，使其形成复合材料结构。
不同的叠加方式会影响材料的性能，例如单向、双向和多向等。
二、CFRP的应用研究（一）航空领域CFRP应用于航空领域具有显著的优点，例如轻量化设计能够降低燃油消耗、提升极限飞行高度和速度，并能减少噪声和振动。
同时，CFRP的高强度和高刚度特点可以提高飞机的结构强度和安全性能。
（二）汽车领域CFRP在汽车领域的应用可以降低车身重量，提高燃油效率和加速性能，并且可以在碰撞事件中减少车辆损伤和人员伤害。
目前一些高端汽车品牌已经将CFRP 作为车身结构的材料。
（三）其他领域CFRP也逐渐应用于其他领域，例如体育器材、建筑结构、医疗器械等。
例如运动鞋中使用的碳纤维板，能够提高鞋子的稳定性和耐用性。
三、CFRP的未来发展随着技术的发展，CFRP的生产成本将逐渐降低，适用于更广泛的应用领域。
同时，也需要研发更多的预测和测试技术，以促进CFRP材料的性能优化和应用推广。
未来，CFRP有望取代传统金属材料，成为各个领域的首选材料。
总之，CFRP作为一种优越的工程材料，具有无限的应用前景和发展潜力。
希望本文对CFRP的制备和应用有一定的了解和认识，促进其更好地发展和推广。
复合纤维材料的表面改性及其对力学性能的影响
复合纤维材料的表面改性及其对力学性能的影响表面改性是一种广泛应用于各种材料的技术，它通过对材料表面进行化学处理或添加特定的涂层来改变材料的性质和性能。
在复合纤维材料领域，表面改性也被广泛研究与应用，以提升其力学性能和使用寿命。
本文将重点探讨复合纤维材料的表面改性及其对力学性能的影响。
首先，我们需要了解复合纤维材料的基本特性。
复合纤维材料是由两个或更多种不同材料的纤维经过层层叠加、纺织或复合而成的材料。
其基本结构主要包括增强纤维和基质。
增强纤维通常采用碳纤维、玻璃纤维等高性能纤维，而基质则常用树脂、金属等材料。
复合纤维材料的主要优点是具有高强度、高模量和轻质的特性，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
表面改性技术可以通过增加复合纤维材料的表面能、增强纤维与基质之间的界面黏结强度、提高材料的耐磨、耐老化等性能，从而改善复合纤维材料的力学性能。
下面将介绍几种常见的表面改性方法及其对力学性能的影响。
一种常用的表面改性技术是化学改性。
在这种方法中，通过在复合纤维材料表面进行化学处理，如表面活性剂的涂布、等离子体处理等，可以在表面形成一层纤维素、硅氧烷等化学物质的保护层，从而提高复合纤维材料的表面能和纤维与基质之间的界面黏结强度。
这种表面改性方法可以显著提升复合纤维材料的耐久性和抗拉强度。
另一种常见的表面改性技术是热处理。
通过在复合纤维材料表面进行高温处理，可以改变纤维的表面形貌和化学组成，从而提高复合材料的耐热性和力学性能。
例如，碳纤维在高温下可以经历石墨化反应，形成更稳定的石墨结构，从而增加其抗拉强度和弹性模量。
此外，热处理还可以促进纤维表面与基质的互相扩散，提高界面黏结强度。
此外，还有一种常用的表面改性技术是物理改性。
物理改性通过对材料表面进行喷涂、涂覆等方式来增加复合纤维材料的表面粗糙度，从而提高纤维与基质之间的力学锁合效应。
同时，物理改性还可以在复合纤维材料表面形成一层保护膜，改善其耐腐蚀性和耐磨性。
复合材料的表面改性技术探讨
复合材料的表面改性技术探讨在当今的材料科学领域，复合材料凭借其优异的性能，如高强度、高刚度、良好的耐腐蚀性等，在航空航天、汽车、电子、医疗等众多行业得到了广泛应用。
然而，复合材料的性能往往不仅取决于其内部组成和结构，其表面特性也对其实际应用效果有着至关重要的影响。
为了进一步优化复合材料的性能，满足各种复杂的使用需求，表面改性技术应运而生。
复合材料表面改性的目的主要包括提高表面的润湿性、增强表面的粘结性能、改善表面的耐磨性和耐腐蚀性、赋予表面特定的功能（如抗菌、防污等）。
常见的表面改性技术多种多样，每种技术都有其独特的原理和适用范围。
化学处理是一种较为常见的表面改性方法。
以碳纤维增强复合材料为例，通过使用强酸或强碱对其表面进行处理，可以去除表面的杂质和弱边界层，同时在纤维表面引入活性官能团，如羟基、羧基等。
这些官能团能够增加纤维与基体之间的化学键合，从而显著提高复合材料的界面结合强度。
但化学处理也存在一些不足之处，比如处理过程中可能会对纤维造成一定的损伤，导致纤维强度下降，而且化学试剂的使用可能会带来环境污染问题。
等离子体处理是一种高效、环保的表面改性技术。
等离子体中的高能粒子能够与复合材料表面发生碰撞和反应，从而改变表面的化学组成和微观结构。
例如，在氮气等离子体处理下，复合材料表面可以引入含氮官能团，提高表面的极性和润湿性；在氧气等离子体处理下，则可以增加表面的含氧官能团，改善表面的粘结性能。
此外，等离子体处理还可以在材料表面形成微小的刻蚀和粗糙结构，进一步增加表面的比表面积和机械嵌合作用。
但等离子体处理设备通常较为昂贵，处理成本较高，限制了其在一些大规模工业生产中的应用。
物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）也是常用的表面改性手段。
PVD 是通过在真空条件下将材料蒸发并沉积在基体表面，形成一层均匀、致密的薄膜。
常见的PVD 方法包括溅射镀膜和蒸发镀膜。
而 CVD 则是利用气态物质在基体表面发生化学反应，生成固态沉积物。
非氧化法处理碳纤维表面改性的研究进展
２ ． １ 气相沉积法 （ Ｃ Ｖ Ｄ ） 气相沉积是 利用气 态 物质在 一定 的 温度 、 压 力 条
钱春香 口 认为在对碳纤维进 行偶联 剂涂层处 理之 前， 碳纤维 的表 面含有 一定 量 的羧 基和 羟基 对碳纤 维
的力学性能有一 定 的作 用 。Ｍ． Ｈ． ｃ ｈ ０ ｉ 等【 ４ Ｊ 先对碳 纤 维进行硝酸氧化处理 ， 后进行 偶联 剂涂层 处理 ， 试 验发
须生长法 、 催化法及等离子体法 等非氧化法处理碳纤维表 面改性技术 的研究进展 ， 并 简要 阐述 了各方法的优缺点 ， 着重介绍 了等离子体处理碳纤维 ， 希望 能为改性碳纤 维提供一 些
帮助 。
关键词 ： 非氧化 法 碳纤维
１ 前 言
表面改性 合材料层间剪切度可 提高 ２ ． ７倍 。还 可 以用 羧基铁
现： 碳纤维增强复合材料 的弯 曲强度 最高 ， 且改 善了碳
纤维与树脂 之间的界 面结 合性 。刘 玉文等 先对碳 纤 维进行 阳极 预氧化 处理 ， 再 对碳 纤 维进 行硅 烷偶联 剂
涂层处理 ， 这样增加纤维表面 的羟基 数量 ， 使其表 面与
偶联剂进行共 价键合 的活 性 点增 加 提 高纤 维 与树 脂 界 面黏接 强 度 。Ｎ ｏ ｉ ｆ ｏ １ ｗ ａ ｓ ｈ ｉ ｔ ａ等 用 正 己 烷 配 置 的
和酚醛等热解后 的沉 积 物来 提高 界面性 能 ｊ 。此 外 ，
将金属 卤化物（ 如Ｚ ｒ Ｃ １ ４ 、 Ｔ ｉ Ｃ １ 、 Ｂ Ｃ Ｉ ３ 等） 置于氢气 中 ， 在 １ ０ ０ ０ ℃ 以上 高温气化 ， 再沉积 于碳纤维表 面 ， 可使碳 纤 维的耐高温氧化性 能大 幅度 改善 ， 且 处 理后 碳纤维 的 力学性能基本不变。碳纤维 及制 品表面 涂覆有钾 或钠 的氧化物 ， 再涂 以有机碳酸醋 ， 于８ ０ ０ ℃下热解 ， 可得到 二氧化 碳薄层 ， 或者与 ８ ０ ０—１ ０ ０ ０ ℃ 中气化 的有 机碳 酸 酯接触 ， 也可生成二氧化碳膜 ， 这样 可 以明显改善纤 维 的耐高温氧化性 能。
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工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第47卷，第7期2019年7月V ol.47，No.7Jul. 2019141doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2019.07.026碳纤维表面改性及其在尼龙复合材料中的应用研究进展张顶顶1，张福华1，杨吉祥1，李晓峰1，李彦希2，曾骥1(1.上海海事大学海洋科学与工程学院，上海 201306； 2.浙江四兄绳业有限公司，浙江台州 317016)摘要：对近几年碳纤维(CF)表面改性及其在CF 增强尼龙(CFRPA)复合材料中的应用研究情况进行了综述，将CF 表面改性方法划分为干法改性、湿法改性和纳米材料多尺度改性三大类。
其中干法改性包括气相氧化法、等离子体氧化法和辐照处理；湿法改性包括液相氧化法、阳极电解氧化法和上浆处理法；纳米材料多尺度改性包括石墨烯、碳纳米管等纳米材料改性。
比较了各种表面改性方法的优缺点，并对CFRPA 复合材料中CF 表面改性技术的发展进行了展望。
关键词：碳纤维；尼龙；复合材料；界面结合；表面改性中图分类号：TQ327.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2019)07-0141-06Research Progress on Surface Modification of Carbon Fiber and Its Application in Polyamide CompositesZhang Dingding 1， Zhang Fuhua 1， Yang Jixiang 1， Li Xiaofeng 1， Li Yanxi 2， Zeng Ji 1(1. College of Ocean Science and Engineering ， Shanghai Maritime University ， Shanghai 201306， China ；2. Zhejiang Four Brothers Rope Co. Ltd.， Taizhou 317016， China)Abstract ：Research situations of surface modification of carbon fiber (CF) and its application in CF reinforced polyamide (CFRPA) composites in recent years were reviewed. Accordingly ，the surface modi fication of CF can be classi fied into dry modi fica-tion methods ，wet modi fication methods and nanomaterials multi-scale modi fication methods. The dry modi fication methods include gas phase oxidation ，plasma oxidation and irradiation treatment ，the wet modi fication methods include liquid phase oxidation ，anodic electrolytic oxidation and sizing treatment ， the nanomaterials multi-scale modi fication methods include graphene modi fication and carbon nanotube modi fication. The advantages and disadvantages of various surface modi fication methods were compared ，and the development of CF surface modi fication technology in CFRPA composites was prospected.Keywords ：carbon fiber ；polyamide ；composite ；interfacial bonding ；surface modi fication 碳纤维(CF)增强热塑性树脂复合材料具有轻质高强，耐腐蚀和出色的热稳定性等优点，已广泛应用于航空航天、汽车、建筑等行业[1–6]。
尼龙(PA)作为一类典型的热塑性树脂与CF 形成的复合材料具有优异的综合性能。
CF 增强PA (CFRPA)复合材料与热固性复合材料相比具有可回收性、易于加工、成型时间短、抗冲击性好等优点[7–9]。
CFRPA 复合材料的力学性能首先取决于CF 和PA 树脂基体自身性质。
同时，纤维与基体之间的界面粘结性很大程度上决定了复合材料的最终力学性能。
然而，未经任何处理CF 表面是非极性的[10–11]，表面活性官能团极少、化学惰性较强，但PA 树脂基体因含有大量的酰胺键通常表现为极性，造成了CF 与PA 树脂基体之间浸润性较差，界面粘结力较弱，限制了CFRPA 复合材料在更多领域的应用。
因此，要想扩大CFRPA 复合材料应用范围，获得力学性能更为优异的CFRPA 复合材料就必须对CF 表面进行改性。
通过对CF 表面改性可以有效增大CF 表面的粗糙度，同时在其表面引进大量的活性官能团，改善纤维与基体之间的浸润性，进而提高纤维表面与基体之间的机械嵌锁力和化学键合力，使得所受应力在纤维与基体界面之间得到有效传递。
基于PA 复合材料的CF 表面改性方法可以分为以下三大类：干法改性、湿法改性和纳米材料多尺度改性。
干法基金项目：上海市自然科学基金项目(15ZR1420500)通讯作者：张福华，博士，副教授，主要从事复合材料应用基础研究 E-mail ：fhzhang@ 收稿日期：2019-03-12引用格式：张顶顶，张福华，杨吉祥，等.碳纤维表面改性及其在尼龙复合材料中的应用研究进展[J].工程塑料应用，2019，47(7)：141–146.Zhang Dingding ，Zhang Fuhua ，Yang Jixiang ，et al. Research progress on surface modification of carbon fiber and its application in polyamide composites[J]. Engineering Plastics Application ，2019，47(7)：141–146.工程塑料应用2019年，第47卷，第7期142改性包括气相氧化法[12]、等离子体氧化法和辐照处理法；湿法改性包括液相氧化法[13]、阳极电解氧化法[14]和上浆处理[15–16]；纳米材料多尺度改性法包括石墨烯、碳纳米管(CNTs)改性等。
笔者回顾了近几年改善CFRPA复合材料界面的改性方法，重点介绍了CF表面改性方法对CFRPA复合材料界面力学性能的影响，阐述了CF表面改性机理，对比了几种纤维表面改性方法的优缺点，并对CFRPA中CF表面改性的发展进行了展望。
1 干法改性1．1 气相氧化法气相氧化法是直接将CF置于氧化性气体中进行表面氧化处理。
气相氧化法操作简单、经济实用，对纤维改性效果较好。
此方法主要是通过对CF表面进行氧化，使CF表面变得更加粗糙，提高CF与PA树脂基体间的机械嵌锁力。
同时引入活性官能团增加CF表面能，增加与PA基体间化学键合力。
王军祥等[17]用空气对CF表面进行氧化处理，改性后的CF表面粗糙度增加、比表面积增大，CF与PA基体间机械嵌锁力增加；纤维表面生成的羧基(—COOH)和羟基(—OH)官能团易与PA基体中的酰胺键发生化学反应，嵌锁力和化学键合力使得CFRPA界面结合力得到有效改善。
除了空气外，臭氧(O3)也可以作为氧化剂对CF表面进行氧化，Li Jian[18]用O3对CF表面进行氧化，在其表面引入—COOH，改善了CF与PA6基体间浸润性，使得纤维与基体的界面粘结性增强。
笔者认为复合材料界面结合强度得到有效改善是因为这些新引入的活性官能团易与PA基体中的极性酰胺键发生化学反应，在CF与树脂基体之间形成化学键，使CF与PA树脂基体间的相互作用力增强。
1．2 等离子体氧化法等离子体氧化法是一种重要的CF改性方法。
CF经等离子体处理后在其表面生成了含氧官能团如—OH、醚基和羰基等活性官能团。
目前最常用的是利用低温等离子体对CF表面进行改性。
B. J. Kim等[19]利用空气等离子体对CF 表面进行改性，通过X射线电子能谱(XPS)对改性后CF表面特征峰进行分析，发现经等离子处理后的CF表面生成了大量含氧极性官能团；通过原子力显微镜(AFM)图像发现纤维表面粗糙度增加，等离子体氧化改善CF表面活性，提高了纤维与PA基体润湿性和相互作用力，同时证实了此改性方法不会对CF自身强度产生不利影响。
S. Erden等[20]采用连续大气等离子体对CF表面进行氧化，纤维表面因含氧官能团的引入表现出亲水性，其与PA12基体间的界面剪切强度(IFSS)随氧化时间的延长提升了107.5%，IFSS由40 MPa提升至83 MPa。
Chang Qiuxiang等[21]利用氧气等离子体对CF表面进行改性，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析研究改性后CF的化学成分，发现纤维表面被氧化刻蚀，同时CF表面含氧活性基团含量增加，改善了CF和PA基体间的浸润性。
通过扫描电子显微镜(SEM)观测到改性后的CF均匀地分布到PA6树脂基体中，纤维拔出现象与纤维团聚现象减少，这表明PA6／CF界面粘结力得到有效改善。
1．3 辐照处理法辐射处理作为聚合物改性的一种高新技术，具有环保、节能、高效和工艺简单等优点。
此技术可以有效增强CF与PA基体的界面粘合力，又不会对CF本身强度造成损失。
辐照光源有X射线、γ射线、电子束、微波和紫外光。
其中γ射线最常用来对CF表面进行改性，经γ射线辐照的CF表面较未改性CF变得更加粗糙，使得CF与PA基体之间的机械嵌锁力增加。
雷雨等[22]采用γ射线辐照改性CF，发现CF表面含氧量由22.8%提升至38.6%，含氧官能团的引入使其表面自由能增加，改善了与PA基体间浸润性，提高了CF与PA之间的界面粘结强度。
除γ射线外，紫外线也可用于CF表面改性，I. Toshihira等[23]利用O3和紫外线对CF 表面进行联合氧化，发现改性后的CF表面O／C比有所增大，证明经O3和紫外线氧化后CF表面生成了含氧官能团，官能团的出现改善了纤维与PA基体的浸润性，提高了纤维与基体间的界面粘结强度。