維復合材料界面改性研究意義重大，針對碳纖維表面浸潤性差和力學性能轉化率低的問題，研究聚焦于CFRP界面增強理論及碳纖維表面處理方法，像氧化法、化學接枝和涂層法等，通過物理或化學手段提升復合材料力學性能，結合熱固性樹脂和熱塑性樹脂基體材料的性能特點，分析適配性并給出解決方案，介紹其在航空、風電葉片和新能源汽車領域的研究進展，提出在飛機輕量化、

碳纖維復合材料界面改性研究

碳纖維復合材料界面改性的必要性

碳纖維復合材料由于其高比強度、高比模量、耐疲勞、耐腐蝕等優異性能，在航空航天、軍事工業、體育運動器材等領域得到了廣泛應用。然而，碳纖維表面光滑、惰性大，化學活性的官能團少，導致碳纖維與基體樹脂之間的界面粘結性較弱，界面相往往成為復合材料的薄弱環節。因此，通過界面改性提高碳纖維復合材料的力學性能和熱學性能，具有重要意義。

碳纖維復合材料界面改性的方法

氧化石墨烯引入環氧基上漿乳液中

中國科學院寧波材料技術與工程研究所所屬先進制造技術研究所復合材料研究團隊在碳纖維表面改性方面取得進展。他們將氧化石墨烯引入環氧基上漿乳液中，采用浸漬法對碳纖維進行表面改性，可以有效調控碳纖維復合材料的界面微觀結構，進而顯著改善碳纖維復合材料的界面性能。研究表明，氧化石墨烯均勻的分散在碳纖維表界面層中，改性碳纖維復合材料的界面剪切強度（IFSS）相比未上漿和未改性的碳纖維復合材料分別提高了70.9%和36.3%，且單向改性碳纖維復合材料的層間剪切強度（ILSS）和拉伸性能也有明顯提高。

硅烷修飾的氧化石墨烯對碳纖維BMI復合材料的界面改性

通過使用硅烷修飾的氧化石墨烯（SiO2-GO）對高性能BMI基質碳纖維復合材料的界面進行改性，利用掃描電鏡（SEM）、拉伸試驗和動態熱力學分析（DMA）等手段對復合材料的力學性能和熱學性能進行分析。結果表明，SiO2-GO對BMI基質的改性能夠有效地提高其力學性能和熱性能，使得復合材料的強度、剛度和熱穩定性均得到提高。

碳纖維復合材料界面改性的應用前景

碳纖維復合材料界面改性技術具有可靠易操作的特點，可以將該技術與碳纖維生產工藝中的表面處理過程相結合，具有較好的產業化應用前景。上述研究成果發表于美國化學會期刊ACSAppl.Mater.Interfaces（2011IF4.525）2012，4，1543-1552。

結論

碳纖維復合材料界面改性研究是提高碳纖維復合材料性能的關鍵途徑。通過引入氧化石墨烯或硅烷修飾的氧化石墨烯等改性劑，可以顯著改善碳纖維復合材料的界面性能，從而提高其力學性能和熱學性能。這些研究成果不僅為制備高性能碳纖維復合材料提供了新的方法和思路，也為碳纖維復合材料在航空航天、軍事工業、體育運動器材等領域的應用提供了重要的技術支持。

碳纖維復合材料界面改性最新進展

碳纖維與基體樹脂界面粘結性提升方法

碳纖維復合材料在航空航天的應用案例

碳纖維復合材料界面改性技術的產業化前景