碳纤维表面改性及其在尼龙复合材料中的应用研究进展
T1000 级碳纤维及其复合材料研究与应用进展
摘要本文介绍了T1000 级碳纤维的发展历程，综述了T1000 级碳纤维及其复合材料的研究及应用情况，指出了国产T1000 级碳纤维应用研究需要关注的问题。
1引言碳纤维是一种碳元素组成占总质量90％以上，具有高强度、高模量、耐高温等优点的纤维材料。
最早可追溯至18 世纪的爱迪生和斯旺，1959年日本首先发明了聚丙烯腈（PAN）基碳纤维，而当下碳纤维的核心技术和产能被日本、美国以及一些欧洲发达国家和地区掌控。
T1000 级碳纤维作为碳纤维中的高端产品，在航空航天领域有着极大的用途。
高性能碳纤维的研究可以改善固体火箭发动机消极质量、提升载药量、提高质量比，对于先进武器的发展研究以及航天探索有重大意义。
目前国外已经大量使用T1000 级碳纤维的缠绕容器和固体火箭发动机壳体，因此开展国产T1000级碳纤维及其复合材料的应用研究迫在眉睫。
碳纤维的制备包括物理、化学、材料科学等多个领域的内容，总体分为纺丝原液的聚合、聚丙烯腈原丝的纺制、预氧化和碳化三个步骤，有众多因素需要调控。
根据缺陷理论和最弱连接理论，制备过程中产生的缺陷是影响碳纤维性能的主要因素，为保证碳纤维的性能，需要对每个工艺流程中工艺参数精准调控，由于加工过程中的各参数之间相互作用十分复杂，且目前一些工艺流程中的实际形成和演变机理不明，也使得高性能碳纤维，尤其是T1000 级碳纤维的研制有很大困难。
T1000 级碳纤维的研究主要包括碳纤维本身性能的研究、碳纤维复合材料的改性研究、碳纤维复合材料使用性能的研究几个方面。
由于T1000 级碳纤维本身的高性能、价格昂贵等原因，且国产T1000 级碳纤维还没有正式投入应用的报道，在实际应用方面主要介绍国外T1000 级碳纤维在航空航天以及其他领域的应用情况。
2T1000 级碳纤维性能研究现状1962 年正式开展PAN 基碳纤维的研制，1986 年研制出T1000G 碳纤维。
2014 年 3 月，通过碳化精细控制技术在纳米层级内控制纤维结构，成功研发出T1100G 碳纤维，2017 年 6 月强度由6600MPa 更新至7000MPa，目前东丽已完成了T1200 碳纤维的量产。
碳纤维的应用及研究进展
碳纤维的应用及研究进展碳纤维是一种高强度、低密度的先进材料，具有优异的力学性能和独特的导电、导热性能。
由于其独特的性能，在广泛的领域内得到了广泛的应用，并在研究中取得了一系列的突破。
以下将从3个方面介绍碳纤维的应用及研究进展。
首先，碳纤维在航空航天领域中得到了广泛的应用。
碳纤维具有高强度和低密度的特性，可以在航空航天器中替代传统的金属材料，减轻重量，提高载荷能力，增加航空器的飞行性能。
例如，碳纤维复合材料被广泛用于制造飞机结构中的翼面、机身和尾翼等部件，大幅度减轻了飞机的重量，提高了燃油效率。
同时，碳纤维还具有优异的导热性能，可以用于制造航天器的热保护系统，确保航天器在高温环境下的正常运行。
其次，碳纤维在汽车工业中也得到了广泛应用。
汽车行业对材料的要求是轻量化和高强度，而碳纤维正是满足这些要求的理想选择。
通过使用碳纤维复合材料替代传统金属材料，汽车的整体重量可以大大降低，提高了燃油效率和续航里程。
同时，碳纤维的高强度和优异的吸能性能，可以提高汽车的安全性能，减少事故时的人身伤害。
因此，越来越多的汽车制造商开始采用碳纤维材料制造车身、底盘、车架等关键部件，以提高汽车的性能和竞争力。
此外，碳纤维还在体育器材领域得到了广泛应用。
由于其高强度和低密度的特性，碳纤维制造的体育器材具有出色的性能。
例如，在高尔夫运动中，碳纤维杆具有高度的弹性和稳定性，可以提高球杆的击球距离和击球精度。
在自行车运动中，碳纤维车架具有出色的刚性和轻量化特性，可以提高自行车的操控性能和速度。
此外，碳纤维还广泛应用于网球拍、羽毛球拍等其他体育器材中，提高了运动员的竞技水平。
在碳纤维的研究方面，科学家们不断探索新的制备方法和改进研究技术，以进一步提高碳纤维的性能和降低成本。
目前，碳纤维的主要制备方法包括聚丙烯腈纤维的预氧化、炭化和石墨化等步骤。
科学家们在研究中发现，通过改变纤维的微观结构和表面形貌，可以调控碳纤维的力学性能和导电性能。
碳纤维增强复合材料及其应用研究
目前，生产和销售的产品结构采用玻璃钢（复合材料， 主要成分是树脂和玻璃纤维）箱体，其导热系数为 0.4W/（nk）， 密度为 2.3g/cm，且具备较高的拉伸强度，是一种综合性能 优异的复合材料。随着材料技术的不断更新发展，市场对于 轻量化需求日益突出，然而，在现有玻璃钢材料基础上，其 结构形式已无法实现更高的减重目标。碳纤维复合材料具有 质轻、比强度高、比刚度大、抗疲劳好、减震性好等特点， 本文将对不同铺层结构的碳纤维复合材料进行分析，结合产 品进行轻量化设计应用研究。 1 碳纤维增强复合材料
7.8
1.08
210
制造技术成熟，耐蚀性性好，成本低
机械性能较弱，强度偏低
1.5 ～ 2
2.0 ～ 7.0 200 ～ 700
力学性能优异，轻量化程度高
成本高，加工工艺复杂烦琐
1.4 ～ 2.5
1.5
42
优秀低绝缘、高低温及抗腐蚀能力，价格较低
性脆，耐磨性较差
保各部分的建设情况能够严格按照施工设计要求落实。 5 结语
（2）采用足够多的铺层，并使其纤维轴线与内力拉压 方向一致时，可以最大强度利用复合材料的高强度特性；
（3）避免相同纤维取向的铺层叠置； （4）对于较厚的层合板，相邻铺层纤维角度比一般不 超过 6°； （5）铺层中以 0°、±45°、90°的四种铺层角度， 每种占比应不少于 10%，以避免任何方向的基体直接受载； （6）载荷 0°方向时，避免采用 90°的层组，应该用
为了得到最优铺层方案，保证碳纤维复合材料满足刚 度需求，在初始设计过程中，根据铺层原理，选用环氧树 脂为基体，选用厚度为 0.3mm 的碳纤维板层，按照（0°、 45°、90°、-45°、0°）的铺层角度进行复合层板的设计， 本文以下所述碳纤维样片、碳纤维产品材料，均采用该铺层 方案进行设计和加工。 3 有限元分析及实验验证 3.1 有限元分析
碳纤维增强尼龙
航空航天：高 强度、轻量化 需求，提高飞
行性能
建筑行业：高 强度、耐腐蚀 需求，提高建
筑寿命
体育用品：高 强度、轻量化 需求，提高运
动性能
碳纤维增强尼龙具有轻质、高强度、 耐腐蚀等优点，广泛应用于汽车、 航空航天等领域
碳纤维增强尼龙在医疗、建筑等领 域的应用也将逐渐扩大
添加标题
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自行车：碳纤维 增强尼龙可以提 高自行车的强度 和弹性，使其更 耐用、更轻便
滑雪板：碳纤维 增强尼龙可以提 高滑雪板的强度 和弹性，使其更 耐用、更轻便
建筑结构：碳纤维增强尼龙可用于建筑结构中，提高建筑的强度和稳定性 建筑装饰：碳纤维增强尼龙可用于建筑装饰中，提高装饰材料的美观性和耐用性 建筑节能：碳纤维增强尼龙可用于建筑节能中，提高建筑的保温和隔热性能 建筑修复：碳纤维增强尼龙可用于建筑修复中，提高修复材料的强度和耐久性
主要竞争对手：国内外知名企业 市场份额：各企业市场份额分布 价格竞争：各企业价格策略及影响 技术竞争：各企业技术研发及应用情况
市场需求持续增长
应用领域不断扩大
技术进步推动产品升级
市场竞争加剧，价格波动 较大
碳纤维增强尼龙 的未来发展
提高碳纤维的强度和韧性
开发新型尼龙材料，提高其耐 热性和耐磨性
碳纤维增强尼龙广泛应用于汽车、航空航天、体育用品等领域
碳纤维增强尼 龙：以碳纤维 为增强材料， 尼龙为基体的
复合材料
命名规则：根 据碳纤维的种 类和含量进行 命名，如CFRP （碳纤维增强
树脂）
碳纤维种类： 包括碳纤维、 石墨纤维、玻
璃纤维等
尼龙种类：包 括尼龙6、尼龙 66、尼龙11等
原材料： 碳纤维和 尼龙
碳纤维表面和界面性能研究及评价
碳纤维表面和界面性能研究及评价一、本文概述碳纤维作为一种高性能的新型材料，因其独特的力学、热学和电学性能，在众多领域如航空航天、汽车制造、体育器材等中得到了广泛应用。
碳纤维的优异性能在很大程度上取决于其表面和界面的特性，因此，对碳纤维表面和界面性能的研究及评价具有非常重要的意义。
本文旨在全面深入地探讨碳纤维表面和界面的性能，包括表面形貌、化学结构、物理性质等方面，并通过对这些性能的评价，为碳纤维的制备、改性和应用提供理论依据。
文章将概述碳纤维的基本特性及其应用领域，然后重点介绍碳纤维表面和界面的性能研究方法，包括表面形貌观察、化学结构分析、物理性能测试等。
在此基础上，文章将评价不同表面处理方法和界面改性技术对碳纤维性能的影响，以期为提高碳纤维的综合性能和应用效果提供指导。
通过本文的研究，我们期望能够更深入地理解碳纤维表面和界面的性能特点，为碳纤维的进一步发展和应用提供有力支持。
也希望本文的研究成果能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、碳纤维表面性能研究碳纤维作为一种高性能的新型材料，其表面性能对其整体性能和应用领域具有重要影响。
因此，对碳纤维表面性能的研究成为了材料科学领域的一个研究热点。
碳纤维表面性能主要包括表面形貌、表面化学结构、表面能等方面。
表面形貌是指碳纤维表面的微观结构和粗糙度，它直接影响到碳纤维与基体之间的界面结合强度。
通过扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等表征手段，可以观察到碳纤维表面的微观形貌，从而评估其表面质量。
表面化学结构是指碳纤维表面的官能团和化学键合状态，它决定了碳纤维的润湿性和与基体的相容性。
通过射线光电子能谱（PS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等分析技术，可以揭示碳纤维表面的化学结构，为改善其界面性能提供理论依据。
表面能是指碳纤维表面单位面积上的自由能，它反映了碳纤维与液体或气体的相互作用能力。
表面能的大小直接影响到碳纤维的浸润性和粘附性。
碳纤维复合材料应用研究报告进展
碳纤维复合材料的应用研究进展姜楠＜湖北大学材料科学与工程学院，武汉430062）摘要：本文概述了碳纤维复合材料vCFRP）的性能特点和应用研究进展。
简要介绍了碳纤维复合材料在大飞机制造业，深海油气田，非织造设备等方面的应用情况，碳纤维复合材料湿热性能和抗氧化烧蚀技术的研究进展以及国内外的研究状况。
关键词：碳纤维复合材料大飞机深海油气田非织造设备湿热性能抗氧化烧蚀技术应用研究1前言碳纤维复合材料＜CFRP）自20世纪50年代面世以来就主要用于军工，航天，航空等尖端科学技术领域，其高强、高模、轻质、耐热、抗腐蚀等独特的性能使其在飞机、火箭、导弹、人造卫星等方面发挥了巨大作用。
随着CFRP材料性能的不断完善和提高，其优越的性能逐步被认可及价格的大幅度下降，使得它在民用工业上的应用逐步扩大，目前在土木建筑、纺织、石油工业、医疗机械、汽车工业等领域得到了广泛应用。
2CFRP材料的性能特点碳纤维是由碳元素组成的一种高性能增强纤维。
其最高强度已达7000MPa ，最高弹性模量达900GPa,而其密度约为1.8~2.1g/cm3,并具有低热膨胀、高导热、耐磨、耐高温等优异性能，是一种很有发展前景的高性能纤维。
碳纤维由高度取向的石墨片层组成，并有明显的各向异性，沿纤维轴向，强度高、模量高，而横向性能差，其强度和模量都很低。
因此在使用时，主要应用碳纤维在轴向的高性能。
[1-2]碳纤维是黑色有光泽，柔软的细丝。
单纤维直径为5~10pm，一般以数百根至一万根碳纤维组成的束丝供使用。
由于原料和热处理工艺不同，碳纤维的品种很多。
高强度型碳纤维的密度约为 1.8g/cm3,而高模量和超高模量的碳纤维密度约为1.85~2.1g/cm3。
碳纤维具有优异的力学性能和物理化学性能。
碳纤维的另一特征是热膨胀系数小，其热膨胀系数与石墨片层取向和石墨化程度有密切的关系。
碳纤维具有优异的耐热和耐腐蚀性能。
在惰性气氛下碳纤维热稳定性好，在2000C的高温下仍能保持良好的力学性能；但在氧化氛围下超过450C碳纤维将被氧化，使其力学性能下降。
国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要
国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要碳纤维复合材料是一种具有很高强度和轻质化特性的新型材料。
它由碳纤维和树脂等基质材料组成，具有优异的力学性能和低密度，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
本文将对国内外碳纤维复合材料的现状以及研究开发方向进行概述。
首先，国内外碳纤维复合材料的现状可以概括为以下几个方面。
一是碳纤维复合材料在航空航天领域的应用。
由于碳纤维复合材料具有高强度、低密度和热稳定性等特点，被广泛应用于航空航天领域，如飞机机体、发动机和燃气涡轮等部件。
二是碳纤维复合材料在汽车领域的应用。
汽车制造商越来越倾向于采用碳纤维复合材料制作汽车车身和结构件，以提高汽车的燃油效率和减轻车重，提高车辆的性能。
三是碳纤维复合材料在体育器材领域的应用。
碳纤维复合材料制作的高级运动器材，如高尔夫球杆、网球拍和自行车等，具有很高的刚性和强度，能够提高运动员的表现水平。
四是碳纤维复合材料在船舶领域的应用。
船舶结构件的重量和强度对于船舶的性能至关重要。
碳纤维复合材料具有高强度和轻质化特性，因此被广泛应用于船舶制造，可以提高船舶的性能和节能减排。
接下来，本文将重点讨论国内外碳纤维复合材料的研究开发方向。
一是开发新型碳纤维原料。
目前，市场上主要使用的碳纤维原料是聚丙烯腈纤维。
研究人员正在开发新型纤维原料，如石墨烯、纳米碳纤维等，以提高碳纤维的力学性能和热稳定性。
二是改善碳纤维与基质材料的界面粘结性能。
碳纤维与树脂等基质材料的界面粘结性能对复合材料的力学性能和耐久性影响很大。
研究人员正在探索提高界面粘结性能的方法，如表面改性和介入增韧等。
三是提高碳纤维复合材料的制备工艺。
制备工艺是影响碳纤维复合材料质量的关键因素之一、研究人员正在开发新的制备工艺，如预浸法、纺丝法和层合法等，以提高复合材料的力学性能和制造效率。
四是研究碳纤维复合材料的寿命与损伤机理。
碳纤维复合材料容易受到外界环境和应力加载的影响，会出现疲劳和损伤现象。
碳纤维及其复合材料研究进展
碳纤维及其复合材料研究进展（江苏理工学院材料工程学院12110116 于小健）摘要：本文在对碳纤维介绍的基础上，简单阐述了碳纤维的结构、特性及分类，并着重介绍了碳纤维复合材料的性质、分类、应用及成型方法，包括手糊成型，树脂传递模塑，喷射成型，注射成型，纤维缠绕成型及拉挤成型工艺。
关键词：碳纤维；复合材料；分类；成型Research progress of carbon fiber composite material Abstract: Based on the introduction of carbon fiber, briefly discusses the structure, characteristics and classification of carbon fiber, and emphatically introduces the properties of carbon fiber composite materials, classification, application and molding method, including hand lay-up molding, resin transfer molding, injection molding, Forming and pultrusion fiber windingKeywords: carbon fiber; composite material; classification; molding0.序言碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的新型纤维材料。
它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。
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工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第47卷，第7期2019年7月V ol.47，No.7Jul. 2019141doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2019.07.026碳纤维表面改性及其在尼龙复合材料中的应用研究进展张顶顶1，张福华1，杨吉祥1，李晓峰1，李彦希2，曾骥1(1.上海海事大学海洋科学与工程学院，上海 201306； 2.浙江四兄绳业有限公司，浙江台州 317016)摘要：对近几年碳纤维(CF)表面改性及其在CF 增强尼龙(CFRPA)复合材料中的应用研究情况进行了综述，将CF 表面改性方法划分为干法改性、湿法改性和纳米材料多尺度改性三大类。
其中干法改性包括气相氧化法、等离子体氧化法和辐照处理；湿法改性包括液相氧化法、阳极电解氧化法和上浆处理法；纳米材料多尺度改性包括石墨烯、碳纳米管等纳米材料改性。
比较了各种表面改性方法的优缺点，并对CFRPA 复合材料中CF 表面改性技术的发展进行了展望。
关键词：碳纤维；尼龙；复合材料；界面结合；表面改性中图分类号：TQ327.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2019)07-0141-06Research Progress on Surface Modification of Carbon Fiber and Its Application in Polyamide CompositesZhang Dingding 1， Zhang Fuhua 1， Yang Jixiang 1， Li Xiaofeng 1， Li Yanxi 2， Zeng Ji 1(1. College of Ocean Science and Engineering ， Shanghai Maritime University ， Shanghai 201306， China ；2. Zhejiang Four Brothers Rope Co. Ltd.， Taizhou 317016， China)Abstract ：Research situations of surface modification of carbon fiber (CF) and its application in CF reinforced polyamide (CFRPA) composites in recent years were reviewed. Accordingly ，the surface modi fication of CF can be classi fied into dry modi fica-tion methods ，wet modi fication methods and nanomaterials multi-scale modi fication methods. The dry modi fication methods include gas phase oxidation ，plasma oxidation and irradiation treatment ，the wet modi fication methods include liquid phase oxidation ，anodic electrolytic oxidation and sizing treatment ， the nanomaterials multi-scale modi fication methods include graphene modi fication and carbon nanotube modi fication. The advantages and disadvantages of various surface modi fication methods were compared ，and the development of CF surface modi fication technology in CFRPA composites was prospected.Keywords ：carbon fiber ；polyamide ；composite ；interfacial bonding ；surface modi fication 碳纤维(CF)增强热塑性树脂复合材料具有轻质高强，耐腐蚀和出色的热稳定性等优点，已广泛应用于航空航天、汽车、建筑等行业[1–6]。
尼龙(PA)作为一类典型的热塑性树脂与CF 形成的复合材料具有优异的综合性能。
CF 增强PA (CFRPA)复合材料与热固性复合材料相比具有可回收性、易于加工、成型时间短、抗冲击性好等优点[7–9]。
CFRPA 复合材料的力学性能首先取决于CF 和PA 树脂基体自身性质。
同时，纤维与基体之间的界面粘结性很大程度上决定了复合材料的最终力学性能。
然而，未经任何处理CF 表面是非极性的[10–11]，表面活性官能团极少、化学惰性较强，但PA 树脂基体因含有大量的酰胺键通常表现为极性，造成了CF 与PA 树脂基体之间浸润性较差，界面粘结力较弱，限制了CFRPA 复合材料在更多领域的应用。
因此，要想扩大CFRPA 复合材料应用范围，获得力学性能更为优异的CFRPA 复合材料就必须对CF 表面进行改性。
通过对CF 表面改性可以有效增大CF 表面的粗糙度，同时在其表面引进大量的活性官能团，改善纤维与基体之间的浸润性，进而提高纤维表面与基体之间的机械嵌锁力和化学键合力，使得所受应力在纤维与基体界面之间得到有效传递。
基于PA 复合材料的CF 表面改性方法可以分为以下三大类：干法改性、湿法改性和纳米材料多尺度改性。
干法基金项目：上海市自然科学基金项目(15ZR1420500)通讯作者：张福华，博士，副教授，主要从事复合材料应用基础研究 E-mail ：fhzhang@ 收稿日期：2019-03-12引用格式：张顶顶，张福华，杨吉祥，等.碳纤维表面改性及其在尼龙复合材料中的应用研究进展[J].工程塑料应用，2019，47(7)：141–146.Zhang Dingding ，Zhang Fuhua ，Yang Jixiang ，et al. Research progress on surface modification of carbon fiber and its application in polyamide composites[J]. Engineering Plastics Application ，2019，47(7)：141–146.工程塑料应用2019年，第47卷，第7期142改性包括气相氧化法[12]、等离子体氧化法和辐照处理法；湿法改性包括液相氧化法[13]、阳极电解氧化法[14]和上浆处理[15–16]；纳米材料多尺度改性法包括石墨烯、碳纳米管(CNTs)改性等。
笔者回顾了近几年改善CFRPA复合材料界面的改性方法，重点介绍了CF表面改性方法对CFRPA复合材料界面力学性能的影响，阐述了CF表面改性机理，对比了几种纤维表面改性方法的优缺点，并对CFRPA中CF表面改性的发展进行了展望。
1 干法改性1．1 气相氧化法气相氧化法是直接将CF置于氧化性气体中进行表面氧化处理。
气相氧化法操作简单、经济实用，对纤维改性效果较好。
此方法主要是通过对CF表面进行氧化，使CF表面变得更加粗糙，提高CF与PA树脂基体间的机械嵌锁力。
同时引入活性官能团增加CF表面能，增加与PA基体间化学键合力。
王军祥等[17]用空气对CF表面进行氧化处理，改性后的CF表面粗糙度增加、比表面积增大，CF与PA基体间机械嵌锁力增加；纤维表面生成的羧基(—COOH)和羟基(—OH)官能团易与PA基体中的酰胺键发生化学反应，嵌锁力和化学键合力使得CFRPA界面结合力得到有效改善。
除了空气外，臭氧(O3)也可以作为氧化剂对CF表面进行氧化，Li Jian[18]用O3对CF表面进行氧化，在其表面引入—COOH，改善了CF与PA6基体间浸润性，使得纤维与基体的界面粘结性增强。
笔者认为复合材料界面结合强度得到有效改善是因为这些新引入的活性官能团易与PA基体中的极性酰胺键发生化学反应，在CF与树脂基体之间形成化学键，使CF与PA树脂基体间的相互作用力增强。
1．2 等离子体氧化法等离子体氧化法是一种重要的CF改性方法。
CF经等离子体处理后在其表面生成了含氧官能团如—OH、醚基和羰基等活性官能团。
目前最常用的是利用低温等离子体对CF表面进行改性。
B. J. Kim等[19]利用空气等离子体对CF 表面进行改性，通过X射线电子能谱(XPS)对改性后CF表面特征峰进行分析，发现经等离子处理后的CF表面生成了大量含氧极性官能团；通过原子力显微镜(AFM)图像发现纤维表面粗糙度增加，等离子体氧化改善CF表面活性，提高了纤维与PA基体润湿性和相互作用力，同时证实了此改性方法不会对CF自身强度产生不利影响。
S. Erden等[20]采用连续大气等离子体对CF表面进行氧化，纤维表面因含氧官能团的引入表现出亲水性，其与PA12基体间的界面剪切强度(IFSS)随氧化时间的延长提升了107.5%，IFSS由40 MPa提升至83 MPa。
Chang Qiuxiang等[21]利用氧气等离子体对CF表面进行改性，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析研究改性后CF的化学成分，发现纤维表面被氧化刻蚀，同时CF表面含氧活性基团含量增加，改善了CF和PA基体间的浸润性。
通过扫描电子显微镜(SEM)观测到改性后的CF均匀地分布到PA6树脂基体中，纤维拔出现象与纤维团聚现象减少，这表明PA6／CF界面粘结力得到有效改善。
1．3 辐照处理法辐射处理作为聚合物改性的一种高新技术，具有环保、节能、高效和工艺简单等优点。
此技术可以有效增强CF与PA基体的界面粘合力，又不会对CF本身强度造成损失。
辐照光源有X射线、γ射线、电子束、微波和紫外光。
其中γ射线最常用来对CF表面进行改性，经γ射线辐照的CF表面较未改性CF变得更加粗糙，使得CF与PA基体之间的机械嵌锁力增加。
雷雨等[22]采用γ射线辐照改性CF，发现CF表面含氧量由22.8%提升至38.6%，含氧官能团的引入使其表面自由能增加，改善了与PA基体间浸润性，提高了CF与PA之间的界面粘结强度。
除γ射线外，紫外线也可用于CF表面改性，I. Toshihira等[23]利用O3和紫外线对CF 表面进行联合氧化，发现改性后的CF表面O／C比有所增大，证明经O3和紫外线氧化后CF表面生成了含氧官能团，官能团的出现改善了纤维与PA基体的浸润性，提高了纤维与基体间的界面粘结强度。