常壓氧氣DBD等離子體對(duì)PBO纖維及PBOBMI復(fù)合材料界面性能的影響的開題報(bào)告

常壓氧氣DBD等離子體對(duì)PBO纖維及PBOBMI復(fù)合材料界面性能的影響的開題報(bào)告一、研究背景及意義PBO(聚對(duì)苯二甲酰)是一種具有高強(qiáng)度、高模量和高溫穩(wěn)定性的材料，被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、船舶等領(lǐng)域。PBO纖維的表面與基體之間的界面粘著力是影響其性能的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)的表面處理方法（如化學(xué)改性、等離子體處理等）能夠提高界面的粘附強(qiáng)度，但同時(shí)也有一些副作用，例如易引入新的缺陷、破壞表面的局部結(jié)構(gòu)等。這些副作用可能會(huì)影響PBO材料的性能，因此有必要探索一種有效的表面處理方法。等離子體處理是一種無損表面處理方法，應(yīng)用于纖維復(fù)合材料中。等離子體可以通過空氣中自由電子與氣體分子相互作用而形成，包括低溫等離子體和大氣等離子體。大氣壓的氧氣等離子體（DBD）是一種新型的等離子體處理方法，其能夠在常溫常壓下產(chǎn)生非熱等離子體，對(duì)材料表面進(jìn)行處理，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生副作用。因此，DBD等離子體處理被廣泛應(yīng)用于纖維復(fù)合材料表面處理領(lǐng)域中。本研究旨在探索常壓氧氣DBD等離子體處理對(duì)PBO纖維及PBO/BMI復(fù)合材料界面性能的影響，為PBO材料的應(yīng)用提供新的表面處理方法。二、研究?jī)?nèi)容及方法1.材料制備PBO纖維和PBO/BMI復(fù)合材料將采用商業(yè)純PBO纖維和自制PBO/BMI復(fù)合材料。2.表面處理采用氧氣DBD等離子體處理PBO纖維和PBO/BMI復(fù)合材料的表面，處理時(shí)間和功率取決于實(shí)驗(yàn)需求。3.界面性能測(cè)試使用拉伸測(cè)試儀測(cè)試DBD處理的樣品和未處理的樣品的拉伸力學(xué)特性，并通過界面剪切測(cè)試評(píng)估纖維和BMI基體之間的界面粘附強(qiáng)度的變化。4.表面性質(zhì)和結(jié)構(gòu)表征使用掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線光電子能譜（XPS）對(duì)DBD處理的樣品和未處理的樣品進(jìn)行表面微觀形貌和表面成分分析，以獲取界面結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的變化。三、研究預(yù)期結(jié)果通過常壓氧氣DBD等離子體處理PBO纖維及PBO/BMI復(fù)合材料的表面，預(yù)期實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：1.提高PBO纖維和PBO/BMI復(fù)合材料界面的粘附強(qiáng)度。2.降低界面應(yīng)力集中及損傷區(qū)域的產(chǎn)生。3.不影響樣品的性能和壽命。4.為PBO材料的應(yīng)用提供新的表面處理方法。四、研究進(jìn)度計(jì)劃時(shí)間節(jié)點(diǎn)及具體任務(wù)：第一年：1.材料制備和表面處理的優(yōu)化；2.界面性能的測(cè)試和分析；3.表面性質(zhì)和結(jié)構(gòu)表征的分析。第二年：1.繼續(xù)優(yōu)化表面處理方法；2.深入分析和研究樣品表面的微觀形貌和化學(xué)成分變化；3.利用其他表征方法對(duì)樣品的界面性能進(jìn)行深入研究。第三年：1.根據(jù)前期研究結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化表面處理方法；2.系統(tǒng)評(píng)估表面處理方法對(duì)PBO材料性能的影響；3.撰寫論文并撰寫畢業(yè)論文。五、參考文獻(xiàn)1.KrishnanB.M.,KumarA.,PetrovicJ.J.,etal.EnhancingthemechanicalpropertiesofPBOfibersthroughsurfacemodificationusingatmosphericpressureplasma[J].FibersandPolymers,2018,19(6):1259-1266.2.WangJ.X.,HeL.P.,GuoW.,etal.StudyoninterfacialpropertiesofcarbonfiberreinforcedPEEKbasedonDBDplasmatreatment[J].AppliedSurfaceScience,2019,486:16-22.3.BaoR.Y.,JiW.T.,WeiC.R.,etal.Effectsofatmosphericpressuredielectricbarrierdischargeonwettabilityandinterfacialadhesionofpo