用氣相沉積法對(duì)碳纖維表面進(jìn)行處理,研究了高性能碳纖維（CF）在氯丁橡膠（CR）和天然橡膠（NR）復(fù)合材料中的流變性能、加工性能、物理機(jī)械性能、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐老化性和抗疲勞性等性能。通過(guò)電子顯微鏡（SEM）表征分散效果。結(jié)果表明,隨著CF用量的增加,橡膠復(fù)合材料的硫化時(shí)間縮短,抗拉強(qiáng)度提高了18%,抗疲勞性提高了19%;添加3phr CF分散性最好,硫化膠的物理力學(xué)性能最佳。CF用量增加,導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性增強(qiáng)。 

【文章來(lái)源】：功能材料. 2020,51(02)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

CF增強(qiáng)復(fù)合材料的硫化速度

碳纖維增強(qiáng)橡膠材料的機(jī)理依賴于碳纖維和橡膠基體的復(fù)合作用。在復(fù)合材料中,橡膠是連續(xù)相,稱為基質(zhì);碳纖維是分散相,稱為增強(qiáng)相(增強(qiáng)體)。碳纖維在橡膠基體中是單獨(dú)分布的,并且在兩者之間存在分界面[13]。碳纖維具有高強(qiáng)度,因此可承受高應(yīng)力。將樹(shù)脂添加到橡膠基體中,樹(shù)脂在高溫條件下易于發(fā)生粘彈性變形和塑性流動(dòng),并且與碳纖維組合傳遞應(yīng)力[14]。圖1顯示了這種組合的示意圖。1 實(shí)驗(yàn)

不同CF用量的復(fù)合材料的加工性能如圖3所示。從圖3中可以看出,在低頻區(qū)域,儲(chǔ)能模量較低,損耗因子較高。 在高頻區(qū)域,儲(chǔ)能模量較高,損耗因子較低。在圖3(a)中,添加7phr CF,復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量最高。這是因?yàn)镃F是剛體,添加后復(fù)合材料的硬度增加。在CF中,一些微纖維被纏結(jié)并扭曲,使復(fù)合材料的結(jié)合程度增加,因此儲(chǔ)能模量增大[14]。最大儲(chǔ)能模量和最小儲(chǔ)能模量之差(稱為模量差)可以表征佩恩效應(yīng)[15]。在圖3(b)中,損耗因子顯示出下降趨勢(shì),因?yàn)樵诟哳l區(qū)域,橡膠材料處于玻璃狀態(tài),外部場(chǎng)的頻率發(fā)生變化,但橡膠材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)單元基本上不移動(dòng)。因此,內(nèi)部摩擦較小,損耗因子最小。在低頻區(qū)域,它相當(dāng)于橡膠的高彈性狀態(tài),并且該段具有最強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力,因此損耗因子最大。2.3 物理力學(xué)性能

【參考文獻(xiàn)】：
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