材料研究学报

作者：王静, 何文政, 杨爽, 耿闻, 任荣, 熊需海

单位：沈阳航空航天大学材料科学与工程学院 辽宁省先进聚合物基复合材料制备技术重点实验室 沈阳 110136

关键词：材料表面与界面,界面性能,氩气等离子体,芳纶纤维

基金：国家自然科学基金(51403129);航空科学基金(2024Z048054002)

用氩气等离子体处理芳Ⅲ纤维的表面，将处理前后的芳Ⅲ纤维和环氧树脂制备单丝复合材料。使用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)、原子力显微镜(AFM)、动态接触角分析(DCAA)、单丝拉伸强度以及微滴脱粘测试等手段对其表征，研究了氩气等离子体处理对纤维表面的元素组成、表面形貌、表面浸润性能、单丝拉伸强度以及复合材料界面强度的影响，并使用Materials Studio (MS)软件计算了纤维的结构解离能。结果表明，等离子体处理5~30 min在纤维表面引入了新的基团(―C―O―、O＝C―O、―NH2)、纤维表面的粗糙度由134 nm提高到214 nm、纤维表面的浸润性能由46.14 mJ/m2提高到68.52 mJ/m2、纤维表面形貌出现凹凸不平并随着处理时间的延长呈现周期性变化；随着等离子体处理时间的延长，纤维的单丝拉伸强度缓慢降低，用等离子体处理10 min的芳纶Ⅲ/环氧的界面剪切强度(IFSS)由28.51 MPa提高到38.02 MPa。

来源：2025年第3期

《材料研究学报》期刊编辑部

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