Electrophoretic deposition of GO on carbon fiber surfaces.pdf

    碳纤维是国防武器工业、土木建筑、轻量化汽车和大飞机制造等领域急需的增强材料，对于强化国家安全和发展“低碳”经济具有十分重要意义。碳纤维绝大多数是以复合材料的形式使用的，其中又以碳纤维增强树脂基体基复合材料为主要形式。然而，碳纤维表面由乱层石墨结构组成，呈化学惰性，在复合材料中与树脂基体之间的界面粘合力较弱，导致难以发挥碳纤维与树脂各自的优良性能。如何对碳纤维表面进行处理，提高其与基体树脂的粘合性，一直是国内外复合材料行业的研究热点。通常采用的碳纤维表面处理方法有气相氧化法、液相氧化法、阳极电解氧化法、等离子体氧化法、化学气相沉积法、表面电聚合及偶联剂涂层等。上述几种表面处理方法虽然可在一定程度上提高碳纤维与基体的界面粘结强度，但往往要求对碳纤维表面进行深度氧化，导致碳纤维力学性能下降和力学性能的不稳定，不利于复合材料整体性能的提升。

近年来，氧化石墨烯被认为是一种有潜在应用价值的优良涂层剂。氧化石墨烯表面有大量的含氧官能团、水溶性好、层片延展性好，在水中能很好分散开来。目前，氧化石墨烯用于改性碳纤维表界面的研究报道较少。

笔者的研究生通过电泳方法将氧化石墨烯均匀沉积到碳纤维表面，并通过进一步热还原使氧化石墨烯与碳纤维之间形成较稳固的结合力。研究结果表明，碳纤维表面涂覆氧化石墨烯后，碳纤维复合材料的界面剪切强度相比未改性的碳纤维复合材料，提高了约88%。

上述研究成果发表于本领域的专业期刊Carbon上（Carbon 2013; 52:613-616）,见http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622312008135，或从本博客附件中下载。