《表1 复合材料的表面和内部C1s光谱中峰的特征(面积)》

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《基于碳纳米管界面改性的碳纤维复合材料抗γ辐射性能研究》

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为探究改性和辐照对复合材料性能的影响，采用XPS光谱探究纤维、树脂等的化学反应和各种元素含量的变化以及各种价键的断裂与形成，对复合材料的表面和内部进行测试和对比。通过图2a、b可以看出，CF/EP复合材料表面和内部C1s光谱中C-C、C-N、C-O、C=O四个峰值无明显差异，变化趋势均保持一致。在γ-CF/EP、CF-CNTs/EP和γ-CF-CNTs/EP的C1s光谱中，内部的C-N、C-O、C=O峰值相比表面均有明显增长，而C-C峰值略微下降。表1列出了详细的价键变化，可以看出，辐照前后复合材料表面的各种价键的变化较小，内部变化较大，特别是CF-CNTs/EP。CF-CNTs/EP经过γ射线辐照后，γ-CF-CNTs/EP内部的C-C键含量从53.16%降至42.28%；而C-N键和C-O键的含量大幅增加，分别从15.59%增加至21.56%，13.67%增加至18.11%。CF/EP辐照后也显示相同的变化规律，但变化相对较小。这是因为CNTs的加入增加了CFs的表面积，CFs与EP结合的界面区域接触面积也增加；另外，γ射线辐照穿透时，高能量刺激CNTs、促进剂、固化剂和EP的分子及链段等官能团运动变得活跃，进一步发生反应，使得CFs和EP之间的界面区域接触更充分。