Effect of Carbon Fiber Surface Modification on the Physico-Mechanical Characteristics of Carbon Fiber Reinforced Plastics

Улучшение физико-механических свойств композиционных материалов путем модификации поверхности наполнителя является одной из актуальных задач в области материаловедения. В данной работе проведены исследования влияния модификации поверхности углеродного волокна на прочностные свойства углепластика. На первом этапе исследования был произведен выбор оптимального модификатора поверхности углеродных волокон. Показано, что наилучшие прочностные характеристики наблюдались при испытании волокон и микропластиков на их основе, поверхность которых была обработана ацетоном. После определения модификатора был проведен второй этап исследований. Необходимо было определить, насколько возрастут прочностные свойства модифицированного углепластика по сравнению с немодифицированным. Были проведены испытания модифицированных и немодифицированных образцов углепластика на растяжение и трехточечный изгиб. В результате испытаний выявлено, что предел прочности на растяжение модифицированного углепластика увеличился в 2,2 раза, а предел прочности на изгиб ‒ в 1,5 раза. На этом основании можно отметить, что активация поверхности углеродного волокна способствует увеличению адгезии наполнителя к связующему в углепластике, что приводит к значительному увеличению его прочностных характеристик