超高分子量聚乙烯纤维是继碳纤维、芳纶纤维之后出现的第三代高性能纤维,是具有高度取向伸直链结构的纤维。由于其密度小,高强高模、良好的耐腐蚀性和耐冲击性等性能,使其在国防、建筑、医疗、航空航海等领域具有广泛的应用前景。然而,实际上,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料并没有得到很好的应用。这是由于纤维在化学上不活泼,表面能低,表面缺乏极性基团,且是高度对称的亚甲基结构,使得纤维具有很高的结晶度和取向度。这一方面保证其具有较高的力学强度,另一方面却使得纤维表面的化学惰性特别突出,集中表现在与树脂基体制成复合材料后,界面结合力很低。因此,这一问题亟待解决。本文采用在超声下,利用铬酸溶液对纤维进行表面改性。实验中通过正交实验及单因素独立分析,探讨了各工艺参数对处理纤维效果的影响,得到如下结论:温度是影响处理纤维的最主要因素,其次是时间,溶液配制和超声频率的影响相对较小。当温度低于60℃时,对纤维表面仅进行了刻蚀,高于60℃时,在纤维表面产生了极性基团,且都提高了纤维的粘结性。处理时间并不是越大越好,随着时间的延长,纤维粘结强度提高幅度逐渐变小,趋向于一定值。为了检验处理纤维的效果,利用扫描电镜、红外光谱、热行为分析和接触角分析,并通过纤维处理前后,纤维与环氧树脂的粘结强度的变化以及LDPE/UHMWPE复合材料单向板纵向、横向、45°偏轴方向拉伸强度的变化,确定出最佳处理纤维的工艺参数是:溶液配制为K₂CrO₇·H₂SO₄:H₂O=1:25:2、时间为5min、温度为70℃以及超声频率为25KHz。超声下铬酸溶液处理纤维的改性方法,可以使纤维的粘结性能得到较大的改善,从而使UHMWPE纤维在复合材料方面获得更大的实际应用。