[发明专利]一种碳纳米管表面改性纤维的界面性能测试方法

权利要求书

1.一种碳纳米管表面改性纤维的界面性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将碳纳米管表面改性纤维展丝后依次进行气体解吸处理和单丝处理，得到纤维单丝；所述碳纳米管表面改性纤维包括纤维和沉积在纤维表面的碳纳米管；

(2)将所述纤维单丝拉直并将两端水平黏贴在模具上，将黏贴有纤维单丝的模具垂直放入卡槽中固定；所述模具为凹字型金属薄片；所述纤维单丝的中间段悬空于模具的凹型缺口处；

(3)将树脂溶液滴加在纤维单丝上，晾置后测量纤维与树脂液滴的接触角；

(4)将挂有树脂液滴的纤维单丝进行热处理，使树脂液滴固化成树脂微珠，然后进行微珠脱粘测试，根据测试结果和所述纤维单丝的直径计算得到纤维/树脂界面剪切强度；

所述步骤(1)中气体解吸处理在真空条件下进行，所述气体解吸处理的温度为85～95℃，时间为0.5h～2h；所述碳纳米管在纤维表面的沉积方法包括化学沉积或物理沉积；当所述碳纳米管在纤维表面的沉积方法为化学沉积时，所述展丝前还包括：将所述碳纳米管表面改性纤维置于液体中进行超声处理；

所述步骤(3)中晾置的时间为0.5～3h，所述晾置的环境温度为10～30℃，所述晾置的环境湿度为40～60RH；所述步骤(4)中热处理的温度为80～200℃；所述步骤(3)中树脂溶液包括树脂、固化剂和稀释剂；所述稀释剂为丙酮和/或二氯甲烷；所述树脂溶液的粘度为1Pa·s～10Pa·s；

所述步骤(4)中纤维单丝的直径通过以下方法得到：

取10～20根待测碳纳米管表面改性纤维的纤维单丝，使用SEM对所述纤维单丝进行拍摄，计算平均直径作为所述纤维单丝的直径；

或，根据待测碳纳米管表面改性纤维的线密度、纤维体密度和每束纤维的单丝根数进行计算，得到所述纤维单丝的直径；

或，留存微珠脱粘测试后的纤维单丝样品，通过SEM拍摄树脂珠脱落处的直径，作为所述纤维单丝的直径；

或，直接使用未经碳纳米管表面改性的纤维单丝的直径；

所述树脂微珠的直径为30～100μm；

所述微珠脱粘测得的纤维/树脂界面剪切强度计算公式如式I所示：

式I中，F_max为树脂滑脱时最大力(N)，测试后仪器直接给出；d_f为纤维单丝直径(mm)；l_e为树脂滴对纤维的包埋长度(mm)，测试时通过光学显微镜放大试样后利用测试软件中测量工具直接测量。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述液体包括水、乙醇和丙酮中的一种或几种；所述超声处理的频率为20kHz～60kHz，功率为100W～500W，时间为5min～30min。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述树脂微珠的直径为30～100μm。