Химическое картирование межфазного слоя композитов из углеродного волокна и эпоксидной смолы... (...

«Межфазное химическое картирование композитов из углеродного волокна и эпоксидной смолы методом АСМ-ИК-спектроскопии» Свойства и характеристики композитов на основе полимерной матрицы, армированных углеродным волокном, в значительной степени зависят от химических взаимодействий в области границы раздела волокно/матрица. Многие исследователи предполагают, что присутствие углеродных волокон в эпоксидной смоле приводит к образованию химического градиента вокруг волокна на стадии отверждения. Однако химический состав межфазной области и его влияние на поведение композита до сих пор полностью не изучены. Одним из препятствий является отсутствие экспериментальных методов, позволяющих химически исследовать межфазную область с достаточным разрешением. Недавно разработанные методы высокоразрешающей спектроскопии для изучения биологических процессов на клеточном уровне также обладают значительным потенциалом для характеризации синтетических материалов. В данной работе мы применяем инфракрасную спектроскопию на основе атомно-силовой микроскопии (АСМ-ИК) для исследования межфазной области, образующейся между углеродными волокнами и эпоксидной матрицей в композитном материале аэрокосмического класса. Будет рассмотрен принцип работы метода и выделены ключевые результаты. Спектры АСМ-ИК основного матричного материала находятся в отличном соответствии со спектрами, полученными с помощью традиционной ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье, как в низкочастотном диапазоне (900-1700/см), так и в высокочастотном диапазоне (более 2500/см). Химические карты межфазной области предоставляют предварительные доказательства существенных различий в химическом составе матрицы вблизи поверхности волокна по сравнению с основным материалом.