打通了一条从碳纤维到热塑性复合材料零部件的低成本高效全流程制备路径。
1. 通过CF表面修饰大幅提高纤维-基体界面强度及复合材料的强度与模量等力学性能。将在去除碳纤维原有浆料的基础上，采用碳纤维表面官能团化和涂层联合处理技术，通过建立化学键/氢键/静电相互作用/π-π相互作用等，通过协同效应改变碳纤维和PEEK等基体之间的相互作用力，从而调控纤维-基体界面强度以及热塑性树脂熔体对纤维织物的浸润性，降低复合材料孔隙率；同时通过耐高温强界面的构筑，大幅提高复合材料层间剪切强度、拉伸机弯曲强度与模量、CAI和GIC等韧性。
2. 通过PEEK等基体中构筑横晶、纳米晶粒网络等多级有序微观结构，提高基体乃至复合材料的强度与韧性。PEEK基体的凝聚态结构调控及强韧化。探索内在因素（分子量大小等）、外在因素（温度、压强、剪切速率等）对PEEK中构筑横晶、纳米晶粒网络等多级有序微观结构的影响规律，建立调控方法。研究各结构参数对复合材料力学性能和断裂行为的影响规律，包括结晶单元尺寸和取向程度、无定形区分子链受限和有序程度等多级结构参数。
3. 原材料国产化探索与性能对比。目前国内无法提供CF/PEEK复合材料的原材料，尤其是PEEK薄膜，制备难度大。另一方面，也尚未有针对国产及进口原材料制备的CF/PEEK复合材料结构与性能对比。
东华大学
朱姝
