碳纖維(碳纖維)具有質輕、高強度、高模量、耐腐蝕、耐疲勞、耐高溫、導熱、散熱性好和熱膨脹系數小等特點，經常用作復合材料的增強體。一般碳纖維增強樹脂基復合材料(cfrp)的抗拉強度都在3500MPa以上，是鋼的7～9倍，抗拉彈性模量為23～43GPa，亦高于鋼。因此，碳纖維增強樹脂基復合材料廣泛應用在體育器械、紡織、化工機械及醫學等領域。

在飛機和汽車上，越來越多地使用碳纖維替代金屬，目的是減輕質量、改善燃效性能。隨著火箭、宇航及航空等尖端科學技術的需要，對碳纖維增強樹脂基復合材料的技術性能要求日益嚴苛，但是，碳纖維表面化學性呈惰性，缺少具有活性的官能團，所以使用未經任何處理的碳纖維制備復合材料，纖維無法與基體緊密地結合，基體的負載也就不能有效地傳遞到纖維上，碳纖維的優異性能得不到充分的發揮，極大地限制了復合材料整體力學性能的提高。因此，必須對碳纖維進行表面處理，用處理過的碳纖維增強樹脂基復合材料，可以提高其性能，滿足某些科學領域對其性能的綜合要求。對碳纖維表面進行處理，提升纖維與基體的結合度，充分發揮纖維的增強體作用，對提升復合材料性能具有重大的意義。

等離子體處理碳纖維

等離子處理是指用放電、高頻電磁振蕩、沖擊波及高能輻射等方法使惰性氣體或含氧氣體產生等離子體，對材料的表面進行處理。

使用空氣等離子體處理后的碳纖維與雙馬來酰亞胺(BMI)熱固性樹脂形成復合材料，發現當碳纖維的處理時間在900s時復合材料的層間剪切強度最大值達130．6MPa，而未經處理的碳纖維復合材料的層間剪切強度只有108MPa。

采用低溫等離子體法對碳纖維表面進行處理，處理后的碳纖維表面極性官能團含量明顯提高，另外，處理后的碳纖維表面出現較深的溝槽，被刻蝕溝槽中有一些突起，提高了與樹脂之間的接觸面積。

采用低溫氧等離子體處理碳纖維，處理后的碳纖維表面活性含氧基團含量和粗糙度都得到提高;碳纖維在200W的等離子體功率下處理12．5min時，碳纖維增強含酚酞側基的聚芳醚酮(PEK-C)復合材料的層間剪切強度和彎曲強度比未處理的碳纖維增強PEK-C復合材料分別提高了18．15%和12．88%。

在空氣條件下采用低溫等離子體技術對碳纖維進行表面改性，處理后的碳纖維表面引入了新官能團，表面粗糙度增加，提高了碳纖維和樹脂基體的界面粘結。

碳纖維通過等離子表面處理可以使其與樹脂間具有較高的界面粘合力，可使碳纖維增強復合材料承受的載荷傳遞給碳纖維，從而充分發揮碳纖維高強度、高模量的優點。