碳纤维由于具有比强度/比模量高、耐高温、耐疲劳和耐腐蚀等一系列优良性能，以其作为增强相的树脂基复合材料在航空航天用结构材料、防护材料等方面展现出极大的潜力。未处理的碳纤维表面光滑、缺乏极性基团、化学活性低，致使纤维与树脂基体之间的相互作用力仅局限于较弱的次级原子力相互作用，从而限制了纤维性能的发挥。等离子体表面改性是近些年发展起来的一种表面物理改性技术，由于其作用时间短、绿色环保，且只影响纤维表层而不改变基体内部性能等优势，受到了越来越多的研究人员的关注。本文在现有研究的基础上，基于等离子体种类、功率和处理时间，将产生的电子密度的变化规律，考虑到碳纤维表面改性效果当中，进行碳纤维表面改性效果研究。确定一个有效的等离子体改性碳纤维处理参数为空气流量15L/min，喷嘴距离3mm，喷嘴移动速度1cm/s，放电功率100W，占空比30%。改性后碳纤维表面被刻蚀，并形成活性官能团，对其进行检测有以下结果：（1）水接触角由未处理的82.3°降低到32.5°，表面能由未处理的40.19mJ/m2提升到60.37mJ/m2；（2）C含量从82.06%降低到76.82%，O含量从16.91%上升到20.34%，N含量从1.02%上升到2.84%，未处理前非极性基团-C-C-含量为64.24%，气体极性基团总含量为35.79%，处理后-C-C-含量降低到51.01%，非极性官能团含量增加，主要以含氧官能团为主；（3）改性碳纤维单丝拉伸性能没有明显减低，层间剪切强度由80.6Mpa提升到96.7MPa。

等离子体,碳纤维,表面改性