刘淑强，武 捷，吴改红，阴晓龙，李 甫，张 曼

(太原理工大学 轻纺工程学院，山西 晋中 030600)

玄武岩纤维(BF)是以火山喷出岩玄武岩为原料，经高温熔融拉丝制成的高性能纤维，被誉为21世纪无污染的绿色工业原材料[1-3]，具有良好的耐高温、耐腐蚀等性能，以及极高的拉伸强度和弹性模量，可用作增强材料[4-5]与树脂、混凝土等复合制成复合材料，广泛用于石油化工、海防工程、汽车、航空航天等领域[6-8]。

玄武岩纤维表面平整光洁，与基体复合时界面结合力弱，易受到破坏和分离，难以与其他物质发生化学反应，严重阻碍了玄武岩纤维在复合材料中的应用[9-11]。为解决以上问题，许多研究者尝试对玄武岩纤维的表面进行粗糙化处理，方法可归纳为二类。一类为纤维表面刻蚀法：如毕松梅等[12]采用等离子体技术对玄武岩纤维表面进行刻蚀，增加了玄武岩纤维的表面积，增强了纤维与基体的界面结合；Lee等[13]应用酸和碱化学处理使玄武岩纤维表面特性发生较大变化，加强了界面结合，但也使玄武岩纤维表面遭到破坏，使纤维强力降低。另一类为化学分子连接法：如宋秋霞等[14]对玄武岩纤维表面进行偶联剂改性，通过KH550偶联剂高分子的桥梁作用改善玄武岩纤维和有机聚合物的界面粘结，但仅依靠这种化学连接作用产生的界面结合力并不高，改善程度非常有限。本文将具有多孔结构和超大比表面积的纳米SiO2通过KH550连接到玄武岩纤维表面[15]，研究了纳米SiO2对玄武岩纤维的表面形貌、化学特性、断裂强度、摩擦因数及吸湿率的影响，以期提高玄武岩纤维的界面粘结性。……