传统的氧化法通过刻蚀碳纤维表面提高其活性，不可避免地损伤纤维强度。我们提出了利用碳纤维的类双烯结构和表面缺陷空位对其无损接枝改性的新思路。采用低温水浴法将甲基丙烯酸和马来酸酐等亲双烯化合物接枝到碳纤维表面，系统探索出碳纤维表面官能团结构、成键方式、接枝率及浸润性的变化规律，揭示了双烯合成反应机制。在80℃水浴条件下，碳纤维接枝甲基丙烯酸后，其增强的摩擦材料拉伸强度达56.1MPa，提高了78.7%，为碳纤维无损接枝改性提供了新思路。纤维树脂间的界面脱粘，树脂易剥离严重制约了摩擦稳定性和使用寿命的进一步提升。采用溶胶凝胶法和水热法联用技术，在碳纤维表面可控生长线/棒/片状的TiO₂、ZnO和MnO₂纳米氧化物，构筑多尺度增强体，为提高材料的力学和摩擦学性能奠定结构基础。为进一步改善纳米氧化物与碳纤维的结合效果，设计构建包含有机活性层、缓冲层和纳米钉扎层的过渡界面，充分发挥各层间化学结合和机械啮合的协同作用。基于上述思想构筑出TiO₂纳米线/TiO₂薄膜/羧基活性层碳纤维三元协同结构，以其为增强体的摩擦材料弯曲强度提升40%，磨损率降低60.8%，有效改善该类材料适应苛刻工况的能力，为复合材料界面调控提供新途径。
 

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