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本论文用稀土对碳纤维进行表面改性，以有效地改善碳纤维与PTFE基体之间的界面结合力及界面韧性，进而提高PTFE复合材料的摩擦学性能，取得了原创性的研究结果。
第一，系统地研究了用稀土改性剂对碳纤维进行表面改性处理。通过拉伸性能和弯曲性能测试以及断口形貌分析，考察了空气氧化、空气氧化后稀土处理以及稀土处理对碳纤维与PTFE基体之间界面结合力及界面韧性的影响。稀土表面改性比空气氧化以及空气氧化后稀土处理能够更有效地改善碳纤维与PTFE基体的亲和性及界面的结合状态，使碳纤维与PTFE基体之间的界面具有优异的结合强度及韧性；稀土表面改性对CF/PTFE复合材料界面结合力的作用主要受其中稀土含量的影响，当稀土含量为0.2～0.4 wt％时，CF/PTFE复合材料的拉伸及弯曲性能得到明显提高，并且在稀土含量为0.3 wt％时其性能最佳。
第二，分别用空气氧化、空气氧化后稀土处理以及稀土处理碳纤维表面，系统地研究了CF/PTFE复合材料在不同试验参数下的摩擦学性能。在同一试验条件下，稀土处理碳纤维填充PTFE复合材料的摩擦学性能比空气氧化处理碳纤维填充PTFE复合材料以及空气氧化后稀土处理碳纤维填充PTFE复合材料的要好。同一试验条件下，油润滑和水润滑时的碳纤维填充PTFE复合材料摩擦系数和磨损量均比干摩擦时明显降低。
第三，分析了稀土与碳纤维之间的作用机理，以及稀土对PTFE的作用及其对界面性质的影响，探讨了稀土提高碳纤维与PTFE基体之间的界面强韧性机制。稀土处理碳纤维对CF/PTFE复合材料界面性能的改善，是通过增加与碳纤维及与基体树脂PTFE的化学作用来实现的，这归因于稀土元素本身所具有的突出的活性。系统地研究了稀土表面处理对碳纤维填充的PTFE复合材料摩擦学性能的影响及其与试验参数之间的内在联系。
本文基于发展制备稀土改性碳纤维填充热塑性复合材料新技术，研究了稀土改性碳纤维表面的作用机理以及稀土提高界面强韧性机制，同时系统研究了稀土改性碳纤维填充PTFE复合材料摩擦学性能与试验参数之间的量化规律。发展了稀土对无机纤维表面改性新技术，对于提高CF/PTFE复合材料的工程应用价值、开拓稀土在表面工程领域应用等方面具有重要意义。