碳纤维是20世纪60年代兴起的一种新型碳材料，具有耐高温、耐腐蚀、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、高比强度、高比模量等优良特性，是一种理想的功能、结构材料。目前先进树脂基复合材料正向高性能、高减重效率方向发展，而碳纤维的应用也从T300、T700等碳纤维向更高性能的T800、T1000等高强中模碳纤维发展。然而，T800碳纤维复合材料性能在湿法缠绕应用中并没有达到预想的结果，强度发挥效果甚至还不如T700碳纤维。究其原因应该是T800碳纤维具有表面有沟槽、断裂延伸率低、不耐磨等缺点，导致其性能难以有效发挥。

　　加捻对纱线强度是一个均匀化的过程，可以使单丝间形成良好的抱合，有效清除弱节，提高化纤长丝的断裂强力；也可以通过增加捻回角变小和直径变小产生的伸长来提高纤维的断裂伸长率。T800碳纤维由于纤维直径小、脆性大、不耐磨等原因在加捻的时候会造成一定程度的强力损失，所以对其进行加捻必须找到合适的方法和捻度才能有效提高其拉伸性能。本文主要对T700、T800碳纤维进行加捻，通过对其复丝性能的表征来研究加捻对T800碳纤维拉伸性能的影响。

　　加捻实质上就是纤维绕其轴线加以扭转搓动或轴向回绕，使纱条获得捻回或包缠。加捻使纤维产生预应力，外层纤维在承受张力作用的同时对内层纤维产生向心压力，促进纤维互相抱紧挤压，增加了纤维间的滑动阻力和紧密度，使纤维强力获得一定程度的提高。但随着捻度的增大，纤维的承力在纱线轴向上的分力减小，影响纤维强力的有效利用。也就是说加捻增强的积极作用在低捻时占主导地位；在高捻时，纤维在轴向上有效分力降低因素占主导作用，因此出现强度极值，及其对应的临界捻度。

　　加捻还有利于清除纤维本身存在的弱节。纤维结构弱节是导致纤维性能劣化的根本原因，大多数弱节都含缺陷机构。缺陷在碳纤维受力过程中易形成应力集中，在较低应力下形成快速扩展，造成纤维整体的破坏或无效承力区域的增加。加捻可以使碳纤维的弱节部位变得紧密而相互抱合，防止滑脱或断裂，从而使纤维的强度均匀化，提高碳纤维单丝断裂的同时性。

　　T800碳纤维的原丝纺丝方式为湿法纺丝，纺丝液离开喷丝孔就是凝固浴，凝固又十分快，膨胀部分外表面积大，凝固后有塑性牵伸细化，必然使已凝固的表面皮层发生皱折，产生沟槽，这些沟槽表明在纤维表面上存在许多沿纤维轴向取向的楔形裂隙，部分沟槽在后续预氧化碳化过程中发展成轴向裂纹并有一定的扩展，从而形成纤维本身的弱节。加捻可以起到消除这些弱节，使纤维强度均匀化的作用。但是，加捻也有使T800碳纤维强度降低的可能，这是因为T800碳纤维具有断裂伸长率低、脆性大、不耐磨等特点，当对纤维进行加捻时，纤维的捻回、扭曲使单丝内分子链间受到剪切作用，易沿纤维轴向劈裂而受损，造成很大的强力损失。

　　综上，加捻对T800碳纤维拉伸性能既有正面效应，也有负面效应，而加捻对碳纤维拉伸性能的影响即是这两方面的统一。所以只有采取合适的加捻方法和找到T800碳纤维的临界捻度才能使加捻的正面效应占据主导地位，从而改善其拉伸性能。

　　阅读延伸：《T800/AG80碳纤维复合材料的性能参数研究》