本文使用稀土溶液表面改性處理和空氣氧化處理方法來提高碳纖維增強(qiáng)聚酰亞胺復(fù)合材料界面粘著。比較了不同改性方法處理的碳纖維增強(qiáng)聚酰亞胺復(fù)合材料的機(jī)械性能和摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明稀土改性處理可以顯著提高復(fù)合材料力學(xué)性能（拉伸性能）和摩擦磨損性能。

       聚酰亞胺(PI)具有突出的熱穩(wěn)定性、良好的抗沖擊、抗輻射和耐溶劑性能，在高溫、高低壓和高速等極端環(huán)境下有很好的摩擦磨損性能，是一類很有潛力應(yīng)用于摩擦學(xué)領(lǐng)域的基體材料。但純PI因較低的抗拉、抗壓強(qiáng)度，不適宜單獨(dú)作為摩擦材料使用，而加入增強(qiáng)纖維后可得到力學(xué)性能和摩擦性能優(yōu)異的PI復(fù)合材料。碳纖維具有耐高溫、高強(qiáng)度、高彈性模量、抗蠕變等特點(diǎn)，是制備高性能樹脂基復(fù)合材料最常用的增強(qiáng)纖維，廣泛應(yīng)用于汽車、建材、包裝、運(yùn)輸、化工、造船、家具、航空、航天等領(lǐng)域。

      但是研究發(fā)現(xiàn)，碳纖維在未經(jīng)表面處理前，其活性比表面積小，表面能低，在被用作復(fù)合材料的增強(qiáng)體時(shí)，往往因其與樹脂界面的粘合不好而影響其性能的發(fā)揮。為此，人們對(duì)碳纖維的表面進(jìn)行了許多改性研究。目前，主要應(yīng)用氧化法、沉積法、電聚合與電沉積法、等離子體處理等來改善碳纖維與聚合物基體的界面結(jié)合力，以提高碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的綜合性能[7]。這些方法在一定程度上改善了界面相的結(jié)合力，提高了復(fù)合材料的使用價(jià)值，但達(dá)不到理想的效果，存在著效果不穩(wěn)定、容易退化、對(duì)纖維損傷較大、加工性能差等缺點(diǎn)，致使復(fù)合材料的界面結(jié)合力較差，極大地限制了碳纖維／聚酰亞胺復(fù)合材料在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。

      本論文針對(duì)復(fù)合材料界面性質(zhì)是影響其性能的關(guān)鍵因素，基于稀土溶液表面改性新技術(shù)，改善復(fù)合材料的界面結(jié)合性能，并深入研究了碳纖維／聚酰亞胺(CF/PI）復(fù)合材料的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能。通過實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，闡明稀土溶液對(duì)于碳纖維表面及其聚酰亞胺復(fù)合材料界面的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的作用機(jī)理，及其提高復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能的作用機(jī)制，得到碳纖維／聚酰亞胺復(fù)合材料摩擦磨損性能隨試驗(yàn)參數(shù)之間的變化規(guī)律。

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