碳纖維表面改性是提高碳纖維與樹脂基體相容性，制備出性能優(yōu)異碳纖維復合材料最有效的方法之一。通過上漿法、化學接枝法、化學沉積法、等離子體法、電泳法以及納米增強體改性等方法對碳纖維進行改性。也說明了表面光滑惰性的碳纖維與樹脂基體結(jié)合性差，須通過碳纖維表面改性來改變碳纖維表面的物理化學狀態(tài)，進而提高活性官能團種類和數(shù)量，比表面積和粗糙度來設計改進碳纖維界面結(jié)構(gòu)提高復合材料性能。
本次將介紹氧化法在碳纖維表面改性中的應用狀況：
電化學氧化法：是氧化法中常用的一種方法，它具有簡單、可控、處理效率高和對纖維本身損傷小的特點。因此，在工業(yè)上得到了廣泛的應用。經(jīng)電化學氧化處理后的碳纖維其表面粗糙度增加，有利于纖維與基體之間的機械錨接。同時碳纖維表面含氧官能團（如羧基和羥基）增多，也會促進纖維與基體之間的化學鍵接，有利于 CFRP 復合材料界面性能的提高。
需要指出的是電化學氧化法須根據(jù)不同的情況選擇相應的電解質(zhì)，電解質(zhì)不僅起到增加電解質(zhì)溶液導電性的作用， 而且會對碳纖維和基體樹脂基體之間的界面性能產(chǎn)生不同的影響。常用的電解質(zhì)有硫酸、氫 氧化鈉、碳酸氫銨等，而酸性電解質(zhì)溶液具有更高的氧化效果。
但是電化學氧化法在一定程度上會對碳纖維造成破壞，使用時須把握好電壓大小和電流強度。也可以與其他改性方法搭配，以期達到更好的效果，或減小電化學改性對碳纖維本身的傷害。
氣相氧化法在碳纖維表面改性中也比較常見，空氣、氧氣、臭氧等氧化性氣體用來氧化碳纖維，從而使纖維表面產(chǎn)生活性基團。該處理方法的有效性主要依賴于碳纖維的氧化程度、氧化性媒介的濃度以及處理時間和處理環(huán)境。如，臭氧氧化碳纖維表面時間越長，其表面的含氧官能團越豐富，但當表面含氧官能團達到飽和后，繼續(xù)進行臭氧氧化則效果甚微。
液相氧化法優(yōu)勢在于其對設備要求低，流程短，操作簡單，投資少，通常和其他氧化法配合使用。通過刻蝕氧化的方式提高碳纖維表面活性官能團增加與基體的界面結(jié)合性，氧化產(chǎn)生的缺陷提高了碳纖維的表面粗糙度，能明顯的提升碳纖維復合材料的界面性能，制備性能優(yōu)異的碳纖維復合材料。
酸氧化法概念上可歸于液相氧化法，碳纖維的氧化程度受氧化媒介的濃度、處理時間和處理溫度等條件影響。在酸氧化場景中，碳纖維表面極性基團的含量與氧化時間呈正相關(guān)，而纖維的拉伸強度與氧化時 間呈負相關(guān)。氧化處理后的碳纖維表面有凹槽和碎片出現(xiàn)，纖維表面積也大幅度提高。
