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碳纤维具有高强度、高模量、耐疲劳等优异性能,碳纤维及其增强复合材料已经被广泛地应用于航空航天、武器制造、汽车部件等众多领域。而作为新一代高性能纤维的代表,T700级碳纤维具有更为广阔的应用前景。我国自行生产的碳纤维及其复合材料与进口T700碳纤维及其复合材料相比,在性能方面还有很大的差距,这主要是由国产碳纤维与进口碳纤维在表面特性和界面特性上的差异所造成的。为了给国产高性能碳纤维的生产提供有用的参考和指导,本文针对进口T700碳纤维的表面性能及其复合材料的界面性能进行了系统地分析与研究。对进口T700碳纤维的表面性能进行分析表征。物理性能方面,利用表面界面张力仪对纤维的表面能和浸润性进行测试,得到T700碳纤维的表面能为49.15mJ·m-2,说明其表面属于非极性的惰性表面,它与环氧树脂的接触角为48.85°;利用原子力显微镜(AFM)对纤维的表面粗糙程度进行表征,发现T700碳纤维的表面比较光滑,无明显的沟槽与缺陷;纤维表面浆料层的厚度约为35.5nm且浆料的上浆均匀性不够理想。化学性能方面,利用X-射线光电子能谱(XPS)对纤维表面的化学组成进行测试,得到T700碳纤维表面含有C、O、N、Si四种元素,其含量分别为72.79%、25.78%、0.48%和0.95%,纤维表面主要含有C-C、C-O、C=O三种化学基团,其含量分别为44.83%、47.02%和8.15%;利用热重分析(TG)对T700碳纤维表面浆料的耐热性进行分析,得到浆料的起始分解温度为256.8℃。同样对进口T700碳纤维复合材料界面的物理性能和化学性能进行分析表征。物理性能方面, T700碳纤维增强复合材料界面的剪切强度约为48.54MPa;复合材料中T700碳纤维与基体树脂之间的模量差别较大,缺乏有效的过渡区域。化学性能方面,在一定条件下,进口T700碳纤维的表面能够与浆料发生有效的化学反应,二者之间具有较好的反应性;经过湿热老化处理后,复合材料的界面剪切强度变为40.75MPa,强度下降了约15%,说明T700碳纤维增强复合材料界面的耐湿热老化性能较好。