等離子清洗機復合材料制造過程中的應用

高性能連續纖維 (如碳纖維、芳綸纖維、PBO纖維等) 增強熱固性、熱塑性樹脂基復合材料具有質輕高強、性能穩定等優點, 已被廣泛應用于航空、航天、軍事等領域, 成為必不可少的材料。但是這些增強纖維通常存在表面光滑、化學活性低的缺點, 使纖維與樹脂基體間不易建立物理錨合及化學鍵合等作用, 造成復合材料的界面結合力較差, 從而影響了復合材料的綜合性能。此外, 商業化的纖維材料表面會存在一層有機涂層以及微塵等污染物, 主要來源于纖維制備、上漿、運輸及儲藏等過程, 會影響到復合材料的界面粘結性能。因此, 纖維材料在增強樹脂基體制備復合材料之前, 需要采用等離子清洗機等處理手段對其表面進行清洗、刻蝕, 去除有機涂層和污染物的同時在纖維表面引入極性或活性基團, 并形成一些活性中心, 可以進一步引發接枝、交聯等反應, 利用清洗、刻蝕、活化、接枝、交聯等的綜合作用改善纖維表面的物理和化學狀態, 進而實現加強纖維與樹脂基體之間相互作用的目的。

經等離子清洗機處理的材料主要是材料表面的粗糙度增加, 有助于提高材料表面的附著力;等離子體化學清洗過程中材料表面活化形成的自由基, 能夠進一步加成特定的官能團, 如含氧、含氮官能團等, 對改善材料的粘著性和潤濕性能起著明顯作用。因此, 對等離子體清洗類型的選擇主要取決于材料表面的原有特征、材料表面污染物的性質以及后續處理工藝對材料表面的特性要求等。選擇合適的清洗工藝和參數, 對提高產品的質量和可靠性至關重要。