我國(guó)碳纖維雖然已應(yīng)用于航空航天、文體器材、紡織機(jī)械、 醫(yī)療器械、土木建筑、電子工程、石油化工、環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)保護(hù)、 原子能工程、汽車(chē)、冶金等行業(yè)之中，但使用的數(shù)量、應(yīng)用的深度和廣度與世界先進(jìn)的國(guó)家和地區(qū)，特別是美國(guó)和日本相比較還有較大的差距。隨著碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嘣龃?，市?chǎng)需求量也將進(jìn)一步增加，發(fā)展前景將十分看好。碳纖維的表面處理則是提高其使用性能一個(gè)重要保證措施，因此加強(qiáng)碳纖維表面處理的研究就顯得十分重要。
接前段時(shí)間一篇《復(fù)合材料用碳纖維的表面處理》，下面介紹幾種非主流的碳纖維表面處理方法。
1） 空氣氧化法：
碳纖維在 360℃的空氣中開(kāi)始緩慢氧化，隨著溫度的升高，氧化反應(yīng)逐步激烈，最佳表面處理溫度在 400℃左右。但是工藝條件十分苛刻，溫度的波動(dòng)若失控，將使碳纖維的拉伸強(qiáng)度急劇下降，但此法的特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，無(wú)公害。 如果在空氣中加入一定量的 NO2 可降低熱處理溫度，表面處理的效果也 相當(dāng)好。例如，在空氣中加入9％的ＮＯ2，在 380℃處理 30s，可使ILSS由 79MPa提高到 118MPa。
2） 陰極還原法：
陰極還原法是以碳纖維為陰極、有機(jī)胺化物為電解質(zhì)，通過(guò)控制堿性有機(jī)胺的濃度、電壓、電流密度、通電時(shí)間和處理溫度等取得最佳處理效果，處理結(jié)果使ILSS得到提高。
3） 氧化與洗滌相結(jié)合：
碳纖維經(jīng)氣相氧化（O3）或陽(yáng)極電解氧化后，再用堿性有機(jī)溶劑浸漬與洗滌，可有效地除去碳纖維表面的沉積物和污染物，使ILSS和垂直纖維方向的拉伸強(qiáng)度得到提高。
4） 氣相沉積與表面涂層：
在氫氣氣氛中加入硅有機(jī)物，在高溫下可在碳纖維表面生成SiC晶須或者 SiC沉積物。生成的SiC晶須是三維形態(tài),擴(kuò)大了比表面積,增加了凹凸度,使 ILSS得到提高。碳纖維表面沉積SiC還可提高其抗氧化性能,也是目前提高碳纖維抗氧化能力的主要技術(shù)途徑之一。碳纖維表面涂覆聚鋁氧烷,再高溫?zé)崽幚?則碳纖維表面生成氧化鋁涂層，使其抗氧化性能得到提高，可與金屬?gòu)?fù)合制取碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料。采用磁控濺射離子鍍(MSIP)＋磁控濺射(MS)鍍膜方法在碳纖維表面真空鍍鋁法對(duì)碳纖維進(jìn)行改性:MSIP+MS法濺射鍍鋁的碳纖維其室溫強(qiáng)度與原始碳纖維無(wú)明顯變化，其 AL/C兩相結(jié)合良好﹑致密。用鍍鋁碳纖維制取金屬基復(fù)合材料，要避免碳纖維高溫下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)變質(zhì)。
6） 輻射接枝法：
用射線輻射接枝方法對(duì)粘膠基碳纖維進(jìn)行表面改性，接枝溶液種類(lèi)和吸收 劑量對(duì)接枝率和復(fù)合材料界面性能都會(huì)產(chǎn)生影響。在環(huán)氧／丙酮溶液體系是碳纖維輻射接枝改性的理想溶液，在此溶液中輻射，當(dāng)吸收劑量大于 0.1KGY時(shí),纖維表面的接枝率為4.2％,復(fù)合材料的ILSS提高了20％以上；在合適的吸收劑量下輻射可提高碳纖維的抗拉強(qiáng)度；接枝后纖維表面粗糙度明顯增大,與樹(shù)脂的機(jī)械鍥合作用增強(qiáng)。隨著輻射劑量的增加,碳纖維表面石墨微晶尺寸增大,但對(duì)碳纖維的晶型結(jié)構(gòu)無(wú)影響。
