摘要：
在注射环氧树脂之前，先使用EPD将CNTs沉积到碳纤维织物上，来制造碳/环氧 符合材料。EPD所用的碳纤维布购买过来直接使用，其中有专用环氧树脂胶料。在使用EPD之前，先使用臭氧氧化CNTs，然后使用PEI(polyethylenemine)官能化， CNT氧化采用一种新型的循环系统，允许在高功率超声作用下，对大量CNTs溶液进行臭氧分解，便于制备适用于EPD的稳定分散体。
之后讲的是指标测试，不是本文关注重点。
1. introduction
CFRR(carbon-fiber reinforced polymer)复合材料有很好的面内伸缩性，但是沿厚度方向的强度和柔韧性很差，为增加厚度方向的属性，考虑在CFRP中增加CNTS。CNTS在亚微米尺度上有很强的强度和刚度，用来填充到carbon-fiber之间的空隙，在这，聚合物基底决定了复合材料的强度和韧性属性。一种方法是在使用树脂注入之前，使用化学气相沉积(CVD)在carbon-fiber中生长CNTs。CVD缺点： 生长的CNTs在carbon-fiber中体积分数很高，resign infusion有困难，会导致carbon-fiber强度降低，损坏拉伸属性。化学气相沉积需要高温， 600-1000度，过程不易控，
寻求可替代方法。
EPD广泛用于工业涂层应用。低能量损耗，可以覆盖复杂的形状，涂覆层厚度和密度可控，
[5, 6]制作CNTs和陶瓷 (ceramic)
[7]大量方法用于将CNTs均匀分散在水溶液中，来使得CNT带电。
溶剂的选择， CNTs的官能化方法以及电压的选择都会影响到薄膜的形成， 水的电解也会影响薄膜的孔隙
[9]使用非周期AC和DC脉冲
EDP也可以用于碳纤维织物的层次化复合结构的制备[10, 11]使用CNT的水溶液,碳环氧复合材料在机械性能上仅得到适度的改善，但导电性提高很多。特别是沉积过程中，加入铜的情况下。[11] EPD使用较低的浓度，~1%.
EPD的成功依赖于CNTs的官能化，形成表面电荷。表面电荷和电位依赖于溶液的PH，能利用排斥作用是的CNTs在溶液中均匀分散和在电场中移动。
尽管[7]酸处理传统上用于制备稳定分散体,[12-14]臭氧和臭氧-紫外线氧化也被使用。与腐蚀性更强的酸相比，臭氧处理产生更少的羧酸基[15]。臭氧处理对CNTs的损害更小[16].
[12]取决于臭氧处理时间和CNT结构，中性PH下，电位可达40mv.[8]这样的电位在中性PH下可导致快速高效的EPD?
臭氧处理碳材料已有多年历史，
氧基是轻度酸性羧酸、醇和羰基官能团的组合
在拉曼光谱中没有发现PAN微晶结构的改变，表明臭氧分解只发生在表面，这与XPS的分析和多壁CNTs的臭氧处理拉曼分析一致。
CNT的另一种官能化使用聚合电解质(polyelectrolytes) 比如聚乙烯亚胺(polyethyleneimine, PEI)[19], [20]PEI在水溶液中有很高的PH值，但是如果加入一种温和的酸，能在PH低于8的溶液中形成质子化的氨基和+50mv的电位，可以阴极沉积cnt。假设电极上高的PH梯度导致CNTs的沉积和涂覆层的形成[19]。PEI的浓度会影响CNT的吸附效率[21],最佳范围是按重量PEI 占30%[22]The concentration of PEI used can influence the adsorption efficiency onto the functionalized CNTw， ith optimal coverage of acid-functionalized CNTs being achieved with 30% by weight of PEI
建立PEI和CNTs之间化学结合的方法是使用苯甲酸处理，它促进了复合膜的沉积，对CNTs造成最小损伤[22]
2. 实验 experimental
2.1 material and processing
多壁碳纳米管(MTCNNs)(CM-95, Hanwha Nanotech, Korea)使用超声波臭氧分解或酸处理来氧化。超声波臭氧分解如图1，无水氧气以500ml/min的流速进入臭氧生成器(1000BT-12 from Taoture International), MWCNT的水溶液温度冷却至5度。使用碘滴定测量的方法，操作2h之后，臭氧浓度达到20mg/L[24], 蠕动泵(peristaltic pump, Model MU-D01 from Major Science, USA) 将MWCNT溶液泵到超声发生器单元（sonicator cell， 800B Flocell, Qsonica, USA）水浴温度也为5度，大功率超声处理((Sonicator 3000 from Misonix, USA)使用直径12.7mm的horn，工作在60W。超声处理时间为16h。臭氧处理后的MWCNTs也要与PEI混合(H(NHCH2CH2)58NH2, Mw: 25,000 Sigma–Aldrich, USA),PEI的浓度与MWCNTs相同。超声处理4h。PEI和臭氧处理后的MWCNTs使用冰醋酸(Sigma–Aldrich)调节PH至6，酸处理需要6min的CNTs回流， 在体积比为1:3的 H N O 3 和 H 2 S O 4 HNO_3和H_2SO_4 HNO3和H2SO4溶液(Sigma Aldrich USA)中,在使用之前先用蒸馏水清洗，然后再超声处理16h，[将c-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPS), (Sigma–Aldrich) 按重量0.5%加入到官能化的MWCNTs，然后超声处理4h。这一步操作步骤可以不使用][将c-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPS), (Sigma–Aldrich) 按重量0.5%加入到官能化的MWCNTs，然后超声处理4h。这一步操作步骤可以不使用]2.2 电泳沉积 Electrophoretic deposition (EPD)
臭氧和酸处理后的功能化MWCNTs的沉积场强为43V/cm,而，臭氧和PEI功能化的MWCNTs的场强为28V/cm.用于PEI-MWCNT沉积的低场强度可以降低高导电性溶液的焦耳加热。沉积时间为40min，覆盖stainless steel (316 SS McMaster-Carr, USA)和unidirectional (UD) carbon-fiber (T700S, Soller Composites, USA).UD碳纤维织物的EPD处理使用4个电极，每个电极的涂层面积为75平方厘米，不锈钢电极的两端分别放置在纤维的两侧。沉积在体积为1L的矩形玻璃钢中
另一篇文章：
臭氧分解和超声处理制备PEI官能化的CNTs。
在织物上沉积是将织物放在阴极电极前，并施加
dc电流。
微观结构表明：单个纤维被CNT覆盖，并在纤维表面形成CNT薄膜。！在纤维材料内部，CNTs网络在相邻的纤维之间跨接。？
使用的是这个装置：
Anode 阳极cathode 阴极tensioner 拉紧器teflon spacer 聚四氟乙烯垫片galss fabric 玻璃纤维
该装置能使阳极、阴极和拉伸的纤维水平浸入275ml的CNT溶液中。阴极沉积的电场强度为12到64V/cm, 沉积时间为10-75min。覆盖区域为800 m m 2 mm^2 mm2.在一些情况下，在EPD之前也将γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPS) (Sigma-Aldrich)以2-4g/L添加到CNT-PEI的分散液中， 在PH=6情况下水解2h。如果双面涂覆，则将纤维反转。
施加电压 ： ASTM D25707
施加 面内剪切力： ASTM D3846-02
高PH导致分散的不稳定。
CNT在层间的分布：
外表面的薄膜浸入性很好。a， 几乎没有空隙，即使在更高的分辨率观察下，b；在织物内部，在纤维内部形成薄的CNT膜，并且在相邻的纤维之间形成CNT的连接。c和d沿着纤维的长度，和整个厚度上。
沿纤维方向和垂直于纤维方向。
