玄武岩纤维表面生长碳纳米管及其复合材料性能的研究＊
袁　燕１，
范汶鑫１，王延相１，王成国１，郑林宝１，马连茹１，刘　１，杜景远２（１　山东大学材料科学与工程学院材料液固结构演变与加工教育部重点实验室，济南２５００６１；
２　国网济南供电公司，济南２５００１１
）摘要  针对玄武岩纤维（ＣＢＦ）表面光滑且惰性，在与树脂基体复合制备复合材料时二者结合能力较低的问题，采用化学镀镍在玄武岩纤维表面均匀加载镍催化剂，借助化学气相沉积（ＣＶＤ）生长碳纳米管（ＣＮＴｓ）。用场发射扫描电镜（ＦＥＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）、拉曼光谱（Ｒａｍａｎ）等方法对生长的ＣＮＴｓ进行表征，并测试复合材料的界面剪切强度。结果表明化学镀镍工艺能在ＣＢＦ表面均匀加载镍催化剂，有利于ＣＶＤ生长ＣＮＴｓ。工艺最佳条件为施镀时间１５ｍｉｎ、５００℃下生长１０ｍｉｎ，此条件下生长的ＣＮＴｓ整齐排列在ＣＢＦ表面，结晶性较好且呈中空管状。采用生长了ＣＮＴｓ的ＣＢＦ制备复合材料的界面强度提高了１０％。
关键词  玄武岩纤维　碳纳米管　化学气相沉积　界面剪切强度中图分类号：ＴＱ３４２．３１    　文献标识码：Ａ
Ｂａｓａｌｔ　Ｆｉｂｅｒ　ｗｉｔｈ　Ｃａｒｂｏｎ　Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ　Ｇｒｏｗｎ　ｏｎ　Ｉｔｓ　Ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ
Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｒｅｓｉｎ　Ｃｏｍｐ
ｏｓｉｔｅＹＵＡＮ　Ｙａｎ１，ＦＡＮ　Ｗｅｎｘｉｎ１，ＷＡＮＧ　Ｙａｎｘｉａｎｇ１，ＷＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇｇ
ｕｏ１，ＺＨＥＮＧ　Ｌｉｎｂａｏ１
，ＭＡ　Ｌｉａｎｒｕ１，ＬＩＵ　Ｑｕｎ１，ＤＵ　Ｊｉｎｇｙ
ｕａｎ２（１　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｌｉｑｕｉｄ－Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　
ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ），ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ　２５００６１；２　Ｓｔａｔｅ　Ｇｒｉｄ　Ｊｉｎａｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｍｐａｎｙ
，Ｊｉｎａｎ　２５００１１）Ａｂｓｔｒａｃｔ  Ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｍｏｏｔｈ　
ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｉｎｅｒｔｉａ　ｏｆ　ＣＢＦ，ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｆｉｂｅｒ　ａｎｄ　ｒｅｓｉｎ　ｉｓ　ｌｏｗｗｈｅｎ　ｐｒｅｐａｒｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ　ｐｌａｔｉｎｇ　ｎｉｃｋｅｌ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｌｏａｄ　ｎｉｃｋｅｌ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｕｎｉ－ｆｏｒｍｌｙ　
ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ＣＢＦ，ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｔｕｂｅｓ（ＣＮＴｓ）ｂｙ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａ－ｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ）ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ．Ｆｉｅｌｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＦＥＳＥＭ），ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉ－ｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＴＥＭ），Ｒａｍａｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（Ｒａｍａｎ），ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅ　ＣＮＴｓ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ＣＢＦ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ　ｎｉｃｋｅｌ　ｐｌａｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｃｏｕｌｄ　ｌｏａｄｎｉｃｋｅｌ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＣＢＦ　ｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ：ｔｈｅ　ｐｌａｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｉｓ　１５ｍｉｎ，ｔｈｅ　ＣＮＴｓ　ｇｒｏｗｔｈｕｎｄｅｒ　５００℃ｆｏｒ　１０ｍｉｎ　ｉｓ　ｌｉｎｅｄ　ｕｐ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ＣＢＦ，ｔｈｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ＣＮＴｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｈｏｌｌｏｗ　ｔｕｂｅｓ　ｉｓ　ｂｅｔ－ｔｅｒ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，ｔｈｅ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｗｉｔｈ　ＣＢＦ　ｇｒｏｗｎ　ＣＮＴｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｂｙ　１０％ｗｈｅｎ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈｔｈｅ　
ｕｎｔｒｅａｔｅｄ．Ｋｅｙ　
ｗｏｒｄｓ  ｂａｓａｌｔ　ｆｉｂｅｒ，ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＩＦＳＳ　＊国家自然科学基金（
５１５７３０８７）；山东省自然基金（ＺＲ２０１４ＥＺ００１；ＺＲ２０１１ＥＭＭ００２）　袁燕：女，１９９１年生，硕士生，主要研究碳碳复合材料制备及表征　Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕａｎｙ
ａｎｓｄ＠１２６．ｃｏｍ　王延相：通讯作者，男，１９７２年生，教授，研究方向为石墨烯和碳碳复合材料制备　Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｙ
ｘ０７９＠ｓｄｕ．ｅｄｕ．ｃｎ  玄武岩纤维（
ＣＢＦ）是以纯天然的玄武岩为原料，经１４００～１５００℃高温熔融后通过铂铑合金拉丝漏板拉制而成的一种无机纤维
［１］
。它具有优异的力学性能及良好的耐酸
碱腐蚀性、热稳定性，被誉为２１世纪纯天然的高性能纤
维［２，３］
。优质的ＣＢＦ与树脂基体制备的复合材料在性能上超过Ｅ玻璃纤维［４］
，已被广泛应用于坦克装甲车辆的车身材料
及汽车发动机罩等。但与其他高性能纤维类似，由于纤维表面惰性且密度大，与树脂基体浸润性差，ＣＢＦ作为增强纤维增强复合材料时往往达不到理想效果。鉴于此，与近年来采用的表面偶联剂处理
［５］
、表面图层处理法
［５］
、等离子交换法
［６］
等不同，本实验在ＣＢＦ表面生长ＣＮＴｓ。这不仅可以提高纤维与树脂基体间的浸润性，还可发挥ＣＮＴｓ的桥梁作用，将基体所受的载荷传递给增强纤维，从而使纤维与基体形成一个可以发挥有效性能的整体。此外，还可以在复合材料中引
入ＣＮＴｓ的优异性能［６］，
例如导热性、导电性［７］及场发射性［８］
等。
１　实验
１．１　脱胶
将ＣＢＦ（３５０ｇ／ｍ２
，上海俄金玄武岩纤维公司）在４５０℃
·２３·材料导报  ２
０１６年１１月第３０卷专辑２８
下Ｎ
２
保护热处理１ｈ，以去除ＣＢＦ表面的有机浸润剂。１．２　催化剂均匀加载
ＣＢＦ表面催化剂的均匀加载是实验最关键的部分。由于ＣＢＦ表面呈惰性，无活性官能团可以吸附催化剂，故采用化学沉淀的方法加载催化剂。在非金属纤维表面化学镀镍
时需先对表面进行活化处理，传统工艺是采用ＰｄＣｌ
２－ＳｎＣｌ２活
化－敏化法，但考虑到钯价格昂贵且操作过程复杂，因此本实验在ＣＢＦ表面采用镍盐－水系活化化学镀镍［９］的方法加载催化剂。
将脱胶后的ＣＢＦ浸入由ＮｉＳＯ
４（７０ｇ／Ｌ）和ＮａＨ
２ＰＯ２
（７０ｇ／Ｌ）配成的活化液中１０ｓ后取出晾干，重复浸渍晾干３次后移入２２０℃恒温烘箱中处理３０ｍｉｎ，取出水洗后室温晾干。再将活化后的ＣＢＦ浸入镀液中浸泡一定时间后取出，水洗烘干。
镀液（成分见表１）各组分的作用是：ＮｉＳＯ
４
提供催化剂
镍离子，ＮａＨ
２ＰＯ２作为还原剂，Ｃ
４Ｈ４Ｎａ２Ｏ４
作为络合剂，
Ｃ４Ｈ６Ｏ４调节镀液ｐＨ值至５～６。施镀温度为７５℃。
表１　化学镀镍的镀液成分
Ｔａｂｌｅ　１　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ　ｆｏｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ
ｎｉｃｋｅｌ　ｐｌａｔｉｎｇ
试剂含量／（ｇ／Ｌ）作用ＮｉＳＯ４·６Ｈ２Ｏ　３０金属盐
ＮａＨ２ＰＯ２·Ｈ２Ｏ　１５还原剂
Ｃ４Ｈ４Ｎａ２Ｏ４１５络合剂
Ｃ４Ｈ６Ｏ４０．３６ｐＨ调节１．３　在玄武岩纤维表面生长碳纳米管
将加载催化剂的ＣＢＦ放在特制的石墨架上，放入ＦＲＤ－４００－ＣＶＤ立式化学气相沉积炉内，在高纯Ｎ２（１０Ｌ／ｍｉｎ）保
护下经过２０ｍｉｎ升温到４５０℃后关闭Ｎ
２通入Ｈ
２
（５Ｌ／ｍｉｎ）
并保温１ｈ，将镍磷合金还原为纳米镍颗粒。之后关闭Ｈ
２
继
续通入Ｎ
２
（１０Ｌ／ｍｉｎ），２０ｍｉｎ内将炉温升至指定气相沉积
温度（５００～７００℃），通入Ｃ
２Ｈ２、Ｈ
２
与Ｎ
２
的混合气体
（Ｃ
２Ｈ２、Ｈ
２
、Ｎ
２
流量分别为６Ｌ／ｍｉｎ、６Ｌ／ｍｉｎ、１２Ｌ／ｍｉｎ）气
相沉积一段时间后，关闭Ｃ
２Ｈ２与Ｈ
２
，在高纯Ｎ
２
（１０Ｌ／ｍｉｎ）
保护下将炉温冷却至室温。
１．４　测试与表征
１．４．１　ＣＢＦ表面的ＦＥＳＥＭ观测
实验采用ＳＵ－７０型场发射扫描电镜观察催化剂颗粒及ＣＢＦ表面ＣＮＴｓ的形貌。
１．４．２　ＣＢＦ表面生长ＣＮＴｓ的ＴＥＭ观测
把５００℃下生长了ＣＮＴｓ的ＣＢＦ在去离子水中超声清洗１ｈ后，用铜网捞起水中因超声脱落的ＣＮＴｓ，在透射电镜（ＪＥＭ－１０１１）下观察。
１．４．３　ＣＢＦ表面生长ＣＮＴｓ的拉曼光谱测试采用ＬａｂＲＡＭ－ＨＲ８００型显微激光共聚焦拉曼光谱仪对不同温度（５００℃、６００℃、７００℃）生长的ＣＮＴｓ的结构进行测试，分析不同温度下生长的ＣＮＴｓ的结晶性能。测试条件：采用Ｈｅ－Ｎｅ激光器，波长６３３ｎｍ，分辨率１ｃｍ－１，测试范围８００～２０００ｃｍ－１，扫描时间４０ｓ。１．４．４　复合材料的界面剪切强度测试
按照ＡＳＴＭＳＴＰ－８９３标准，采用微脱粘法测试复合材料的界面剪切强度。将环氧树脂Ｅ－５１和固化剂Ｔ４０３按质量比１００∶３２配成胶液，滴在纤维上，在８０℃／２ｈ条件下固化。在２０９倍显微镜下选用小球直径为１０ｍｍ左右的微滴，以一定速度均匀加载，得到界面脱粘载荷。每个样品取５０个数据的平均值作为界面剪切强度（ＩＦＳＳ）测试数据［１０，１１］。
ＩＦＳＳ＝
Ｆ
πＤＬ
式中：ＩＦＳＳ为界面剪切强度（ＭＰａ）；Ｆ为最大载荷（ｍＮ）；Ｄ为纤维单丝直径（μｍ）；Ｌ为埋入深度（μｍ）。
２　结果与讨论
２．１　加载时间对催化剂在ＣＢＦ表面分布的影响图１为施镀时间分别为５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、１５ｍｉｎ和２０ｍｉｎ纤维表面催化剂的加载以及还原之后纤维表面纳米镍颗粒的分布状态。镀镍时间为５ｍｉｎ的ＣＢＦ表面分布状态如图１（ａ）所示，有少量镍磷合金沉淀到纤维表面；还原之后ＣＢＦ表面分布状态如图１（ｂ）所示，可以看出还原出了少量镍纳米颗粒。施镀１０ｍｉｎ后的ＣＢＦ表面分布状态如图１（ｃ）所示
，
图１　施镀不同时间得到的纤维表面镍合金（ａ、ｃ、ｅ、ｇ）及还原后纤维表面纳米镍颗粒（ｂ、ｄ、ｆ、ｈ）的ＳＥＭ图Ｆｉｇ．１　ＳＥＭ　ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　Ｎｉ－ｃｏａｔｅｄ　ｂａｓａｌｔ　ｆｉｂｅｒｓ　ｗｉｔｈ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ　ｐｌａｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｄｕｒａｔｉｏｎｓ（ａ，ｃ，ｅ，ｇ）ａｎｄ　ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｎｄ　Ｎｉ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｏｖｅｒ　ｂａｓａｌｔ
ｆｉｂｅｒｓ　ａｆｔｅｒ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ（ｂ，ｄ，ｆ，ｈ）
·
３
３
·
玄武岩纤维表面生长碳纳米管及其复合材料性能的研究／袁　燕等
黄旭熙怎么了纤维表面镍磷合金沉积数量明显增加；由图１（ｄ）知还原后的Ｃ
ＢＦ表面分布着大量不均匀的纳米镍颗粒。施镀１５ｍｉｎ后ＣＢＦ表面分布状态如图１（ｅ）所示，镍磷合金均匀沉淀到纤维表面；由图１（ｆ）知还原后的ＣＢＦ表面均匀分布着纳米镍颗粒。施镀２０ｍｉｎ后的ＣＢＦ表面分布状态如图１（ｇ）所示，沉淀的镍磷合金颗粒分布均匀但粒径明显增大；由图１（ｈ）知Ｃ
窦靖童疑出柜ＢＦ表面均匀分布着粒径较大的纳米镍颗粒。由于纳米镍颗粒的尺寸会直接影响生长ＣＮＴｓ的管径，均匀加载的纳米镍颗粒粒径越小越好，确定最佳施镀时间为１５ｍｉｎ
。２．２　ＣＶＤ温度对ＣＮＴｓ生长状态的影响
图２分别为５００℃、６００℃、７００℃下生长１０ｍｉｎ后ＣＢＦ表面ＣＮＴｓ的ＳＥＭ图。由图２知５００℃下ＣＢＦ表面ＣＮＴｓ生长较均匀且长度适合；６００℃纤维表面生长的ＣＮＴｓ过长，这是因为催化剂中的磷在６００℃下提高了催化剂的催化活性，导致纤维表面ＣＮＴｓ的生长速度过快；７００℃ＣＢＦ表面
Ｃ
ＮＴｓ由于加载过多而缠结到一起，在纤维表面形成絮状物。文献［１２，１３］指出，ＣＮＴｓ加
载过多会造成复合材料中纤维的体积分数降低，从而造成复合材料的浸润性下降，在复合材料中引入空洞或间隙。这些缺陷在受力时会造成应力集中，最终导致复合材料性能下降。因此，５００℃下生长的ＣＮＴｓ相比６００℃、７００℃生长的ＣＮＴｓ更适合作增强体
。
图２　在５００℃（ａ）、６００℃（ｂ）、７００℃（ｃ）下生长１０ｍｉｎ后
纤维表面碳纳米管的ＳＥＭ图
Ｆｉｇ．２　ＳＥＭ　ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｔｕｂｅｓ　ｇ
ｒｏｗｎ　ｏｎｂａｓａｌｔ　ｆｉｂｅｒ　ａｔ　
５００℃（ａ），６００℃（ｂ），７００℃（ｃ）ｆｏｒ　
１０ｍｉｎ不同温度下ＣＶＤ生长的ＣＮＴｓ的拉曼图谱如图３所示。Ｄ峰（～１３４５ｃｍ－１）一般由石墨边界无序性及晶格缺陷引起，代表碳材料的无序性，Ｇ峰（～１６００ｃｍ－１）代表石墨结构的有序性及完整性。Ｄ峰与Ｇ峰的比值（ＩＤ／ＩＧ）
是表征ＣＮＴｓ质量的一个参数，可以表明ＣＮＴｓ的石墨化程度。ＩＤ／ＩＧ值越小，ＣＮＴｓ的石墨化程度越高。从图３可以看出，ＩＤ
／ＩＧ值随Ｃ
ＮＴｓ生长温度的升高逐渐增大，即ＣＮＴｓ的石墨化程度逐渐降低，分析其原因是ＣＶＤ过程中有无定形碳生成，且无定形碳的产量随温度升高而增加，导致ＣＮＴｓ的质量下
降［
１
４，１５］
全部的爱 孙楠
。图３　不同温度下生长的ＣＮＴｓ的拉曼光谱图Ｆｉｇ．３　Ｒａｍａｎ　ｓｐ
ｅｃｔｒａ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｔｕｂｅｓ　ｃｏａｔｅｄ　ｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｓ图４　５００℃下生长的碳纳米管ＴＥＭ图片Ｆｉｇ．４　ＴＥＭ　ｉｍａｇｅｓ　ｏｆ　ｎａｎｏｔｕｂｅｓ　ｇ
ｒｏｗｎ　ａｔ　ｔｈｅｔｅｍｐ
ｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　５００℃图４为５００℃下ＣＢＦ表面生长ＣＮＴｓ的ＴＥＭ图，由图可知ＣＮＴｓ直径约为５０ｎｍ，呈管壁均匀对称的中空管状。ＣＮＴｓ形成中空结构的原因是催化剂镍颗粒表面吸附乙炔气
体分子并促进其分解，生成的碳原子簇溶解在金属粒子中。由于金属粒子不同取向的晶面活性不同，溶解在金属中的这些碳原子簇会从活性较高的晶面通过金属粒子扩散至对应的另一端并沉积，使碳原子围绕着不利于碳沉积的晶面形成中空结构，从而得到中空的ＣＮＴｓ
。图５　脱浆及在５００℃、６００℃、７００℃下生长ＣＮＴｓ的ＣＢＦ
小桢
增韧的树脂基复合材料的界面剪切强度
Ｆｉｇ．５　ＩＦＳＳ　ｏｆ　ｒｅｓｉｎ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｗｉｔｈ　ＣＢＦ　ｇ
ｒｏｗｎＣＮＴｓ　ａｔ　
５００℃，６００℃，７００℃图５为以脱浆的ＣＢＦ和３种温度（５００℃、６００℃、７００℃）下生长ＣＮＴｓ的ＣＢＦ为增强相的复合材料的界面剪切强
度。由图５看出，５００℃下生长ＣＮＴｓ的ＣＢＦ可以使复合材料的界面剪切强度提高１０％左右，这是因为整齐排列的ＣＮＴｓ提高了ＣＢＦ与树脂间的浸润性，同时结晶性好的ＣＮＴｓ在受力过程中还能起到承担载荷的作用。６　０　
０℃、（下转第４０页）
·４３·材料导报  ２
０１６年１１月第３０卷专辑２８
Ｎ、Ｔｉ和Ａｇ；抗菌剂的加入对薄木本身颜影响较小。
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１７Ｒｏｂｅｒｔ　Ｐｅｌｔｏｎ，Ｘｉｎｇｌｉａｎ　Ｇｅｎｇ，Ｍｉｃｈａｅｌ　Ｂｒｏｏｋ．Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｐａｐｅｒｆｒｏｍ　ｃｏｌｌｏｉｄａｌ　ＴｉＯ２—Ｆａｃｔ　ｏｒ　ｆａｎｔａｓｙ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｃｏｌｌｏｉｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｓｃｉ，２００６，１２７：
檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸
４３
（上接第３４页）
７００℃下由于ＣＢＦ表面ＣＮＴｓ的加载量过多，导致复合材料中ＣＢＦ的体积分数降低，使得浸润性下降。
３　结论
采用新型环保的化学镀镍方法在ＣＢＦ表面均匀加载了镍催化剂，并通过ＣＶＤ方法在镀镍纤维表面生长了ＣＮＴｓ。最佳的化学镀镍工艺条件为催化剂加载施镀时间１５ｍｉｎ，最佳的ＣＶＤ条件为５００℃生长１０ｍｉｎ。此条件下ＣＢＦ纤维表面的ＣＮＴｓ生长整齐，结晶性较好且均为管壁均匀的中空管状。用生长了ＣＮＴｓ的ＣＢＦ制得的复合材料的界面剪切强度能提高１０％左右。
参考文献
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·材料导报  ２０１６年１１月第３０卷专辑２８