碳纤维环氧树脂复合材料具有较高的比强度、比模量耐疲劳强度以及耐烧蚀性能，广泛应用于军Y和民用领域。碳纤维的类石墨结构使其表面呈化学惰性，不易被树脂浸润和发生化学反应。这种化学惰性导致其与基体树脂的粘结性能差气，不利于制备性能优异的碳纤维增强树脂基复合材料。对碳纤维表面进行改性可增加表面的极性官能团和粗糙度，使碳纤维与树脂的润湿性和反应性改善，从而提高复合材料的界面结合强度。碳纤维表面改性的常用方法有氧化法、等离子体法、表面涂层法、化学接枝法等。

　　用不同方式处理的碳纤维表面元素含量数据如表1所示。

　　可以看出：脱除上浆剂的碳纤维表面的C元素含量较高而O元素含量较低。而分别经60℃去离子水超声、60℃浓硝酸浸泡以及60℃浓硝酸超声处理后的碳纤维表面C元素含量依次逐渐降低而O元素含量逐渐增加，从而使碳纤维表面的0/C的比例逐渐升高。其原因是，脱除上浆剂后的碳纤维表面含氧官能团数量较少。在60℃水超声2 h后，在超声波“空化效应"作用下水溶液中产生.OH等自由基，使碳纤维表面发生了一定程度的氧化。

　　在60℃浓硝酸浸泡2h后，碳纤维表面受到的浓硝酸氧化作用使纤维表面的羟基、羰基、羧基和内酯基等含氧官能团含量增加，从而使碳纤维表面的0元素含量增加到11.29%。在60℃浓硝酸超声2 h后，超声波的协助强化了浓硝酸对纤维表面的氧化作用，使碳纤维表面的O元素含量进一步升高达到12.96%，比脱除上浆剂后的碳纤维表面0元素含量增大了2倍。以上结果表明：浓硝酸的氧化对碳纤维表面O元素含量的增大作用突出，而超声波的“空化效应"进一步促进了碳纤维表面的氧化刻蚀，二者的协同作用使得碳纤维表面的O/C比例得到较大程度地提高、表面活性基团增加更多。