Aufgrund der inhärenten strukturellen Eigenschaften von Kohlefasern führt seine schwache Grenzflächenbindung mit Harz zu einer geringen interlaminaren Scherfestigkeit in unbehandelten Verbundwerkstoffen. Die Oberflächenbehandlung ist daher wesentlich. Primäre Methoden umfassen Oxidation, Ablagerung, Elektropolymerisation, Elektrodeposition und Plasmabehandlung, die nachstehend detailliert sind.
Oxidation
Flüssigphasenoxidation:
Direkte mittlere Oxidation: Komplexer Prozess mit hoher Verschmutzung; Heute selten benutzt.
Anodische Oxidation: Branchenbetriebliche Methode zur Wirksamkeit.
Gasphasenoxidation:
Einfach und bequem, aber schwierig zu kontrollieren.
Ablagerung
Diese Methode wird in Hochtemperaturumgebungen durchgeführt und lässt Metallhalogenide als Carbidfilme auf Faseroberflächen ein, um eine Modifikation zu erreichen.
Elektropolymerisation
Kohlefaser wirkt als Anode in einem Elektrolyten, der Monomere enthält (z. B. Styrol, Acrylnitril). Erzeugte Radikale bilden makromolekulare Seitenketten auf der Faseroberfläche.
Elektrodeposition
Ähnlich wie die Elektropolymerisation bezieht diese Technik Fasern mit einer Polymerschicht.
Plasmabehandlung
Zu den Plasmakypen gehören thermische, nichtthermische (am häufigsten) und hybride Plasma.
Kernzweck
Die glatten Oberflächen der Kohlefaser begrenzt aktive Bindungsstellen. Behandlungen tragen Beschichtungen auf, die robuste Bindungsschnittstellen mit Matrizen erzeugen und die zusammengesetzte Leistung verbessern-ein unkompliziertes und dennoch kritisches Prinzip.
