DE3517657A1

DE3517657A1 - Elektrochemisches verfahren zur behandlung der oberflaeche von kohlenstoffasern, mit dem verfahren behandelte kohlenstoffaser und verbundmaterial unter verwendung derartiger fasern

Info

Publication number: DE3517657A1
Application number: DE19853517657
Authority: DE
Inventors: Georges Paris Desarmot; Manuel Villiers le Bel Sanchez
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1985-11-21
Also published as: GB8512509D0; US4690738A; JPS60252770A; CA1256395A; JPS63131796U; GB2159178A; FR2564489A1; JPH0322314Y2; DE3517657C2; FR2564489B1; GB2159178B

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrochemisches Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Kohlenstoffasern, das zur Verbesserung der Haftung der Fasern an einem Kunstharz in einem Verbundmaterial bestimmt ist, das aus in eine Matrix von Kunstharz eingebetteten Kohlenstoffasern besteht.

Bestimmte Verbundmaterialien dieser Art werden erhalten, indem man Lagen ubereinanderschichtet, die jeweils aus nebeneinander liegenden mit Kunstharz getränkten Gespinsten oder Faserbändern bestehen, wobei jedes Gespinst eine große Anzahl von einzelnen Kunststoffasern umfaßt, und indem man das zum Tränken verwendete Harz härten läßt. Der Durchmesser der Fasern liegt in der Größenordnung von ca. 10 μπι.

Wenn man ein derartiges Verbundmaterial Scherkräften aussetzt, indem man es beispielsweise auf Biegung beansprucht, beobachtet man oberhalb eines bestimmten Wertes der Belastung eine Auflösung der interlaminaren Bindung, d.h. eine Trennung der verschiedenen Materialschichten voneinander. Die mechanischen Eigenschaften des Materials sind um so besser, je größer die zur Auflösung der interlaminaren Bindung erforderliche Scherspannung ist und je besser folglich die Kohlenstoffasern an dem Kunstharz haften. Eine zu große Haftung jedoch würde zu einer Sprödigkeit des Materials, d.h. zu einem Mangel an Kerbzähigkeit führen.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Haftfähigkeit der Fasern an dem Kunstharz dadurch zu verbessern, daß man die Oberfläche der frisch hergestellten Kohlenstof fasern vor ihrem Einbau in das Kunstharz entweder auf chemischem oder auf elektrochemischem Weg behandelt. Man erzeugt so an der Oberfläche der Fasern chemische Gruppen, welche die Haftung von Kunstharzen zu einem großen Teil durch die Erzeugung chemischer Bindungen zwischen den Fasern und der Matrix aber auch zu einem gewissen Grad durch eine Vergrößerung der Van-der-Waals-Wechselwirkungen zwischen den beiden Bestandteilen Fasern und Kunstharz begünstigen.

Elektrochemische Behandlungsverfahren dieser Art sind beispielsweise in der französischen Patentanmeldung Nr. 24 77 593 beschrieben. Sie bestehen im wesentlichen darin, daß man Fasern in eine Elektrolytlösung eintaucht, um sie positiv gegenüber einer Kathode zu polarisieren. Man erhält ein besonders gutes Bindungsverhalten, wenn man als Elektrolyte Sulfate und Bisulfate des Ammoniums und des Natriums verwendet, die starke Elektrolyte bildende Salze sind.

Diese Elektrolyte besitzen sauerstoffhaltige Anionen. Das hat zur Folge, daß sich oxygenierte Gruppen an den Kohlenstoffasern ansetzen. Diese oxygenierten Gruppen verbessern die Haftung der Fasern an Kunstharzen. Jedoch kann dieses Behandlungsverfahren in bestimmten Fällen zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Kohlenstoffasern führen.

Die oben genannte Patentanmeldung beschreibt ferner die Durchführung von Versuchen, bei denen als Elektrolyte,

in welche die Fasern getaucht werden, starke Säuren und Basen (Schwefelsäure, Phosphorsäure, Natriumhydroxid) verwendet werden. Man beobachtet jedoch dann entweder eine Hemmung der Aushärtung des Kunstharzes, in welches die Fasern anschließend eingebaut werden oder einen ungenügenden Widerstand der behandelten Fasern gegenüber einer thermischen Oxydation.

Die Erfindung geht aus von dem Grundgedanken, an der Oberfläche der Kohlenstoffasern Gruppen anzulagern, jedoch keine oxygeniertenGruppen wie bisher, sondern nicht oxygenierte Gruppen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Anlagerung von nicht oxygenierten Gruppen anzugeben, die in der Lage sind, starke Bindungen mit durch Amine aushärtbaren Epoxyharzen zu entwickeln, wobei diese gehärteten Kunstharze häufig als organische Matrix in Verbundmaterialien eingesetzt werden, die durch Kohlenstof fasern verstärkt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Kohlenstoffasern anzugeben, bei dem man die Fasern in Berührung mit einer wässerigen Lösung eines Elektrolyten bringt und dadurch gegenüber einer Kathode positiv polarisiert und das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Elektrolyt eine aminierte schwache Base ist.

Als schwache Basen werden solche angesehen, deren Auflösung zu einer Dissoziation von maximal einem Molekül auf ca. 10 gelöste Moleküle führt.

Trotz dieser schwachen Dissoziation, die zunächst die Basen als ungeeignet erscheinen läßt, die Rolle eines Elektrolyten in einem elektrochemischen Verfahren zu spielen, führen diese aminierten schwachen Basen in unerwarteter Weise zu hervorragenden Resultaten, wenn sie als Elektrolyten in dem erfindungsgemäßen elektrochemischen Behandlungsverfahren verwendet werden.

Die aminierten Basen zeichnen sich durch die Anwesenheit von Kohlenstoff-Stickstoffbindungen in ihren Molekülen aus. Sie umfassen Verbindungen mit basischem Charakter, die die Funktion von primären, sekundären oder tertiären Aminen haben sowie anderer stickstoffhaltiger Gruppen wie beispielsweise die Funktion von Amiden.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zur Bindung von Stickstoffatomen an den Kohlenstoffatomen der Faseroberfläche, insbesondere in Form von NH^- Gruppen.

Vorzugsweise erfolgt das Behandlungsverfahren unter einer Polarisation, die nicht ausreicht, um eine merkliche Entwicklung von Sauerstoff hervorzurufen. Man stellt in der Tat fest, daß der bei der Elektrolyse frei werdende naszierende Sauerstoff, dessen Oxydierungsaktivität wohl bekannt ist, die Bi-ndung oxygenierter Gruppen an den Fasern begünstigt. Man erhält allgemein gute Resultate, wenn man die Fasern mit einem Potential von nicht mehr als 1,7 Volt gegenüber einer als Bezugselektrode dienenden gesättigten Kalomelelektrode polarisiert, wobei vorzugsweise ein Potential von ca. 1,5 Volt verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Kohlenstoffaser, die durch das vorstehend beschriebene Verfahren erhalten

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wurde sowie ein Verbundmaterial, das mit derartigen Fasern verstärkt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Laborvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. 2 eine charakteristische Kurve des Stromverlaufes in Abhängigkeit des Faserpotentials,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur industriellen Durchführung des Verfahrens,

Fig. 4a durch Elektronenspektrographie der unbehandelten und 4b Fasern erhaltene Spektren,

Fig. 5a durch Elektronenspektrographie der behandelten bis 5c Fasern erhaltene Spektren,

Fig. 6 ein durch Massenspektrographie sekundärer

Ionen an den unbehandelten Fasern erhaltenes Spektrum und

Fig. 7 ein der Fig. 6 entsprechendes Spektrum von behandelten Fasern.

In der in der Fig. 1 schematisch dargestellten Experimentiervorrichtung enthält ein Behälter 1 eine Elektrolytlösung 2, in die ein Bündel 3 von Kohlenstoffasern

— Q ■— * "-....

eingetaucht ist. Das Bündel 3 bildet eine Anode und ist von einem isolierenden Träger 4 eingehüllt. Die Anode sowie eine aus Platin bestehende Kathode 5 und eine als Bezugselektrode 6 dienende Kalomelelektrode, die ebenfalls in die Lösung 2 eingetaucht sind, sind an einen Potentiostaten 7 angeschlossen, der zwischen der Anode und der Bezugselektrode eine vorbestimmte Spannung aufrecht erhält, die so gewählt ist, daß die Bildung von Sauerstoff an der Anode durch die Elektrolyse vermieden wird.

In das Bad wird Argon eingeleitet, das über eine unterhalb der Fasern 3 endende Rohrleitung zugeführt wird. Man vermeidet auf diese Weise die Anwesenheit von in dem Bad gelöstem Sauerstoff.

Das elektrolytische Bad 2 ist von einer wässerigen Lösung einer schwachen aminierten Base gebildet. Die an der Grenze zwischen der Lösung und den Fasern 3 auftretenden elektrochemischen Reaktionen führen zur Haftung von stickstoffhaltigen Gruppen an der Oberflache der Fasern, ohne daß diese chemisch angegriffen werden und dadurch Masse verlören.

Die Kurve 2 zeigt die Entwicklung des Anodenstromes I in Abhängigkeit des Anodenpotentials V gegenüber der Bezugselektrode. Wenn das Potential ausreichend schwach ist, wird kein Sauerstoff frei und der Strom behält einen Wert I_n unabhängig von der Spannung. Für höhere Spannungswerte steigt die Stromstärke entlang des gekrümmten Kurvenabschnittes rasch mit der Spannung an. Als Arbeitspotential V wird ein Maximalwert gewählt, der jedoch unterhalb eines Wertes V_n liegt, an dem die Kurve beginnt,

sich von der dem Ordinatenwert I_ entsprechenden horizontalen Linie zu entfernen,und der somit das Auftreten frei werdenden Sauerstoffes anzeigt. In den folgenden Beispielen hat V_Q im allgemeinen einen Wert von 1,7 Volt und man kann ein Arbeitspotential V von ca. 1,5 Volt wählen, wobei sich dieser Wert noch in dem horizontalen Abschnitt der Kurve befindet. Es ist nicht zweckmäßig, einen merklich niedrigeren Wert zu wählen, da dieser Wert den elektrochemischen Prozeß verzögern würde.

Um die Haftung der Kohlenstoffasern an einem Kunstharz zu bestimmen, führt man ein Ende eines Fragmentes einer isolierten Faser in die mobile Backe einer Dehnungsmaschine ein, indem man sie mit einem Tropfen Lötzinn umgibt. Das andere Ende wird mit Harz umhüllt auf einer Länge, die ausreichend gering ist, damit die zum Abreißen des Harzes von der Faser erforderliche Kraft niedriger als die das Reißen der Faser bewirkende Kraft ist. Man mißt die Abreißkraft F_a mittels der Dehnungsmaschine und leitet daraus die kritische Grenzflächen--Scherspannung c" ab, die zur Auf-

lösung der Bindung zwischen Faser und Harz führt. Die Ableitung erfolgt mittels der Formel:

°a * V?¹

Wobei ρ den Umfang des Faserquerschnitts und 1 die Länge des in das Harz eingebetteten Faserabschnittes bezeichnen und wobei diese Werte mittels eines bezüglich seines Abbildungsmaßstabes geeichten Rastereiektronenmikroskopes gemessen werden, σ* kennzeichnet somit die Haftung der Faser an dem Harz und die Fähigkeit der Oberflächenverbindung zwischen Faser und Harz, Scherkräften zu widerstehen.

Im übrigen mißt man in klassischer Weise die mechanischen Zugeigenschaften einer Faser, d.h. den Elastizitätsmodul E, den Reißwider stand c und die Dehnung bis zum Reißen f.

c c

Eine Einrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Fasern ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Ein kontinuierliches Gespinst 10, das aus einer Vielzahl von Kohlenstoffasern besteht, läuft von einer nicht dargestellten Spule ab, und läuft über eine Rolle 11 oberhalb eines in einem Behälter 13 enthaltenen Elektrolytbades 12, anschließend über zwei in dem Bad 12 befindliche Rollen 14 und schließlich über eine Rolle 15 oberhalb des Bades, bevor es auf eine nicht dargestellte Aufnahmespule aufgewickelt wird. Die Walze 15 und gegebenenfalls auch andere Walzen werden durch nicht dargestellte Mittel derart angetrieben, daß sie den Faden 10 kontinuierlich vorwärts bewegen. Die Rollen 11 und 15 sind an eine positive Ausgangsklemme eines Potentiostaten 16 angeschlossen, dessen negative Ausgangsklemme mit einer in die Lösung 12 eintauchenden Kathode 17 aus rostfreiem Stahl verbunden ist, um so den Faden 10 gegenüber der Kathode positiv zu polarisieren. Eine als Bezugselektrode 18 dienende CaIomelelektrode ist an eine Steuerklemme 19 des Potentiostaten 16 angeschlossen, der es ermöglicht, das Potential der Anode gegenüber der Bezugselektrode auf einem bestimmten Wert zu halten. Diese Einrichtung erlaubt die Durchführung desselben Behandlungsverfahrens wie die Vorrichtung gemäß Fig. 1, jedoch in kontinuierlicher Weise.

Die nachfolgenden Beispiele zeigen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Resultate.

Beispiel 1

Man verwendet Kohlenstoffasern des Typs HT, die von der Firma COURTAULDS LIMITED hergestellt werden, und behandelt diese mittels der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung. Als Elektrolytbad wird eine wässerige Lösung von Hexamethylentetramin in einer Konzentration von 50 g pro Liter verwendet mit pK. = 8,85 und pH = 8,62. Das Potential der Fasern beträgt +1,45 Volt gegenüber der Bezugselektrode. Die entsprechende Stromdichte an der Faser-

temperatur beträgt 20° C.

2 oberfläche beträgt ca. 0,2 Ampere pro m . Die Arbeits-

Man verwendet zur Vorbereitung von Proben für die Messung der Grenzflächenscherkraft als Kunstharz Araldit LY 556 mit dem Härter HT 972, wobei die Härtung 16 Stunden bei 60⁰C und anschließend 2 Stunden bei 140° C erfolgt.

Bei nicht behandelten Fasern erhält man folgende Ergebnisse:

Grenzf lächenscherspannung cr_& - (24-2) MPa Elastizitätsmodul E = (251-5) GPa

Zugfestigkeit or = (2,60-0,22) GPa

^c j. Längung beim Reißen £ = (1,03-0,08) %

+ 2 Mittlere Faserquerschnittsfläche S = (45-1,9) μτα

(Länge der Probe: 11,9 mm).

Alle gemessenen Werte gelten, sofern nichts anderes angegeben ist für einen Vertrauensbereich von 68 %.

Die Tabelle 1 gibt die Scherspannung <y für verschiedene Behänd-

el

lungszeiten und die verbrauchte Ladungsmenge an.

TABELLE 1

Behandlungszeit
in Min

Scherspannung 01

in MPa

Verbrauchte Ladungsmenge in Coulomb/g

10
60

(37_f5^I2,9)

(56*2,8)

(67*1,5)

11

36

216

Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Fasern wurden nach 60 Behandlungsminuten neu gemessen. Dabei ergaben sich die folgenden Werte:

E = (246-3,5) GPa <y_c = (2,79*0,16) GPa t_c = (1,13*0,07) % S =

(45*1=

Man stellt eine starke Zunahme der zur Auflösung der Bindung führenden Grenzscherspannung ζ fest. Nach einer Behandlung von 10 Minuten erhält man bereits einen Wert, der im wesentlichen identisch mit demjenigen Wert (57-3MPa) ist, den eine handelsübliche Faser, wie sie von TORAYCA unter der Bezeichnung T 300 vertrieben wird, mit an der Oberfläche sitzenden oxygenierten Gruppen aufweist.

Der nach 60 Minuten Behandlungsdauer erhaltene Wert liegt deutlich über dem der handelsüblichen Faser.

- 14 - .:-■■-.-

Diese Resultate werden erhalten ohne Änderung der mechanischen Eigenschaften der Fasern und ohne merklichen Materialverlust. Zudem ist der Energieverbrauch merklich verringert, da eine Elektrolyse des Wassers nicht stattfindet.

Beispiel 2

Man wiederholt das Verfahren gemäß Beispiel 1, indem das Anodenpotential gegenüber der Bezugselektrode auf + 1,2 Volt verringert wird. Der nach einer Stunde Behandlungszeit erhaltene Wert von c beträgt

Ot = (43-4,0) MPa

anstelle von (67-1,5) MPa bei einer Spannung von 1,45 Volt,

Dies zeigt, daß es nicht vorteilhaft ist, das Anodenpotential zu sehr zu senken.

Beispiel 3

Man wiederholt das Verfahren gemäß den Beispielen 1 und 2 und setzt das Anodenpotential auf 2 Volt, d.h. auf einen Wert oberhalb der Schwelle, bei der Sauerstoff gebildet wird. Man erhält nach 15 Minuten Behandlungsdauer

σ' = (50-10) MPa

d.h. einen mittleren Wert, der unterhalb des Wertes liegt, der nach 10 Minuten nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 erhalten wurde, wobei eine größere Streuung vorliegt. Die

2
Stromdichte ist höher (0,75A/m ), und die Fasern werden

oxydiert.

Beispiele 4 bis 6

Die Behandlungen werden unter Verwendung anderer aminierter Basen als Hexamethylentetramin für die elektrolytischen Bäder durchgeführt.

Die Anordnung und Temperatur für die Behandlung, die Ausgangsfasern und die Meßbedingungen für die Grenzflächenscherkraft sind dieselben wie im Beispiel 1.

Die Behandlungsbedingungen und die Werte von σ* nach einer Behandlungsdauer von 10 Minuten sind in Tabelle den entsprechenden Werten des Beispiels 1 gegenübergestellt.

Die in den Beispielen 4 und 5 verwendeten Basen sind wie die im Beispiel 1 verwendeten Basen sehr schwach dissoziiert und die Stromstärke-Spannungskurve ist im wesentlichen mit jener des Beispiels 1 identisch. Die hinsichtlich der Haftfähigkeit der Fasern erzielten Resultate sind ebenfalls durchaus mit jenen des Beispiels 1 vergleichbar.

Das im Beispiel 6 verwendete Isopropylamin ist eine Base, die stärker dissoziiert ist als die in den anderen Beispielen verwendeten Basen. Sie senkt den Schwellenwert für die Erzeugung von Sauerstoff erheblich aufgrund einer nicht vernachlässigbaren Konzentration von OH Ionen in der Lösung. Dies führt dazu, eine niedrigere anodische Polarisation anzunehmen und die Verbesserung der Grenzflächenscherspannung ist relativ unwesentlich.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen Analyseresultate, die den Beweis

für das Vorhandensein von bestimmten Elementen an der Faseroberfläche liefern sollen.

Die Fig. 4a und 5c zeigen Elektronenspektren, die mit dem als ESCA (Elektron Spectroscopy for Chemical Analysis) genannten Verfahren erhalten wurden. Das Verfahren besteht darin, die zu analysierende Probe mit Röntgenstrahlen zu bestrahlen und die Intensität emittierter Sekundärelektronen in Abhängigkeit ihrer Energie zu messen. Die Energie ist auf der Abszisse in Elektronenvolt angegeben, während die Intensität in willkürlichen Einheiten durch die Ordinatenwerte wiedergegeben ist.

Die Fig. 4a, die die von der Firma COURTAÜLDS vertriebenen Fasern betrifft, zeigt einen großen mit C_ls bezeichneten Pie und einen kleinen mit 0-, bezeichneten Pie der die Anwesenheit einer kleinen Menge Sauerstoffes anzeigt. Zwei weitere weniger scharfe Pics C und 0 haben die gleiche Bedeutung wie die Pics C, und 0, .

Die Fig. 4b ist ein Teilspektrum, das den Pic C, des Kohlenstoffes in vergrößertem Maßstab zeigt.

Die Fig. 5a zeigt ein der Fig. 4a entsprechendes Spektrum von Fasern, die nach dem Verfahren des oben genannten Beispiels 1 behandelt wurden. Man beobachtet eine Abnahme der Kohlenstoffpics, ein Ansteigen der Sauerstoffpics und das Auftreten von Pics N, und N, die das Vorhandensein von Stickstoffatomen anzeigen.

Die Fig. 5b zeigt eine Kurve 50, die dem Spektrum der Fig. 4b für nach dem Beispiel 1 behandelte Fasern entspricht, und eine Kurve 51, die eine mit Hilfe eines

Rechners vorgenommene Auflösung des von der Kurve 50 dargestellten Pics C, darstellt. Die Kurve 51 zeigt Sekundärpics, die die Anwesenheit von Kohlenstoffatomen anzeigen, die andere Bindungen als C-C Bindungen, insbesondere C-NH₀ Bindungen eingegangen sind.

Die Fig. 5c ist ein Teilspektrum (Kurve 52) analog der Fig. 5b, jedoch um den Pic N, zentriert. Die aufgelöste Kurve 53 bestätigt das Vorhandensein von NH₀-Gruppen, die an Kohlenstoffatome gebunden sind.

Die Fig. 6 und 7 zeigen Massenspektren von negativ geladenen Ionen, die mit einem als SIMS (Secondary Ions Mass Spectroscopy) bezeichneten Verfahren erhalten wurden. Diese Spektren zeigen auf der Ordinate die Menge der der Probe entrissenen Ionen in willkürlichem Maßstab als Funktion der Masse dieser Ionen an, die auf der Abszisse angegeben ist. Für jeden der Pics wurden das Atom oder die Atomgruppe angegeben, für das oder die die entsprechende Masse am wahrscheinlichsten ist.

Man erkennt in Fig. 7, die den behandelten Fasern entspricht, eine außerordentliche Verstärkung des der Masse 26 entsprechenden Pics, der das Auftreten der CN-Gruppen neben einer kleinen Menge von CCH₀-Gruppen anzeigt.

Dieses Ergebnis bestätigt die bei der Elektronenspektrographie gemachten Beobachtungen und bestätigt das Vorhandensein von NH₀-Gruppen, die an Kohlenstoffatome der Oberfläche der behandelten Fasern gebunden sind.

Die in der erfindungsgemäßen Weise behandelten Fasern eignen sich insbesondere zur Herstellung von Verbundmaterialien, die als Matrix Epoxyharze verwenden, die durch

Amine gehärtet sind.

Die Herstellung der Verbundmaterialien unter Verwendung von in der erfindungsgemäßen Weise behandelten Fasern unterscheidet sich nicht von dem Herstellungsverfahren von Verbundmaterialien unter Verwendung von Fasern, die durch andere bekannte Verfahren behandelt wurden.

TABELLE 2

Beispiel	1	50	4	5	6
Elektrolyt Hexamethylentetramin	8,85	6-amino-2-methylpyridin	Harnstoff	Isopropylamin
Konzentration (g/l)	8,62	25	50	25
pK_b	1,45	8,0	13,8	1,95
PH		10,06	7,42	12,2
Anodenpotential V, (V)	1,7	1,5	1,5	0,5
Schwellenpotenial für	0,2
Sauerstofferzeugung V (V)		1,7	1,7	0,6-0,7
Stromdichte (A/m )	36	4	0,4	0,04
Verbrauchte Ladungsmenge	56±2,8
(Cb/g)	750	75	6,5
σ- (MPa)	58±3	58-4,5	30,5±2,5

- Leerseite -

Claims

Patentansp r ü ehe

ί Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Kohlenstof fasern, bei dem man die Fasern in Berührung mit einer wässerigen Lösung eines Elektrolyten bringt und sie dabei positiv gegenüber einer Kathode polarisiert, dadurch gekennzeichnet , daß als Elektrolyt eine schwache aminierte Base verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Polarisation der Fasern ausreichend niedrig gewählt wird, um das Freiwerden einer merklichen Menge Sauerstoffs zu vermeiden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Polarisation der Fasern ein Potentialwert gewählt wird, der nicht höher als 1/7 Volt gegenüber einer als Bezugselektrode verwendeten gesättigten Kalomelelektrode liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Potential der Fasern gegenüber der Bezugselektrode ungefähr 1,5 Volt beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Dissoziationsgrad des Elektrolyten unterhalb von ca. 10~ liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß als Elektrolyt Hexamethylentetramin verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß als Elektrolyt 6-Amino-2-methylpyridin verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß als Elektrolyt Harnstoff verwendet wird.
9. Kohlenstoffaser, dadurch gekennzeichnet , daß sie durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche behandelt wurde.
10. Kohlenstoffaser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß sie an der Oberfläche Kohlenstof f-Stickstoff verbindungen aufweist.
11. Kohlenstoffaser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß sie an der Oberfläche an Kohlenstoffatome gebundene NH₂ - Gruppen aufweist.
12. Verbundmaterial, bestehend aus einer mit Kohlenstofffasern verstärkten Matrix, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern von Kohlenstofffasern nach einem der Ansprüche 9 bis 11 gebildet sind.
13. Verbundmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Matrix aus einem durch ein Amin gehärteten Epoxyharz besteht.