题目：国产碳纤维表面特性对其环氧复合材料界面性能的影响

本论文旨在探究国产碳纤维表面特性对其环氧复合材料界面性能的影响，并在此基础上考察不同表面状态碳纤维的吸湿特性及纤维吸湿对碳纤维/树脂微观界面的影响，并进一步探究吸湿对碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能和界面结构的影响，建立纤维吸湿、复合材料吸湿与复合材料性能间的联系。

论文首先采用扫描电镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱表征了五种碳纤维（未氧化未上浆、氧化未上浆、上浆量0.5%、上浆量1%和上浆量2%）的表面特性，采用动态接触角和微脱粘等方法分析了五种纤维与两种环氧树脂间的浸润性和界面粘结性能；然后测试了五种纤维的吸湿特性及纤维吸湿后与两种树脂间的界面粘结性能；最后进行了吸湿前后复合材料力学性能的测试，并采用模量成像法分析了吸湿前后界面结构的变化。

研究发现，表面氧化处理可以明显提高纤维与两种环氧树脂间的界面剪切强度（IFSS），但上浆处理对纤维与两种树脂间的IFSS的影响并不显著。纤维饱和吸湿率测试结果显示氧化和上浆处理的纤维吸湿率明显高于未氧化未上浆纤维；纤维吸湿之后，大多数纤维/环氧树脂的IFSS均下降，未氧化未上浆纤维体系的下降比例最大；另外，带浆纤维吸湿后与EP10体系的IFSS变化幅度低于EP07体系，与DSC测试得到的EP10树脂吸湿敏感性较低的结果一致。1%上浆量的碳纤维与两种树脂的层板在70oC和100oC水浸处理后，两种体系的层间剪切强度均下降；吸湿对三种上浆量碳纤维/EP07的力学性能的影响无明显差异。模量成像结果显示吸湿后界面区的储能模量降低，HFOS10/EP10体系的界面厚度增加。