目前，要提高增強碳纖維與樹脂基體的界面性能，一是從化學作用方面考慮，在碳纖維表面引入羰基、羧基或羥基等活性官能團，以提高樹脂對纖維表面的潤濕性及化學作用；二是從物理方面考慮，提高纖維表面粗糙度，增大纖維比表面積，增加纖維與樹脂之間的機械嚙合作用力；三是除去纖維表面一些無定形碳的弱界面層，減少碳纖維復合材料中的缺陷。較為常用的改性方法為化學改性法，其改性的效率較高，效果也比較明顯，但是這種改性往往較難控制改性程度，容易在改性過程中對碳纖維內部造成損傷，導致纖維自身強度的下降。物理改性方法是新型改性手段所較多采用的方法，采用物理方法對纖維的本體傷害較小，但其需要較高端復雜的改性設備，制約了該方法的使用發(fā)展。目前所有的碳纖維改性技術都旨在增強碳纖維與樹脂基體的界面強度來提高復合材料的性能。無論是哪種改性方法中，都或多或少存在著消耗能源較大，改性過程復雜，對碳纖維本體造成損傷等不足。

碳纖維的表面改性方法已得到廣泛的研究，但改性的對象多是通用碳纖維，此類碳纖維在出廠時均經過了表面處理并且表面含有一定量的上漿劑，在碳纖維表面改性之前，通常的做法是采用丙酮浸泡或萃取的方法先除膠，此時的碳纖維表面性能與剛從高碳爐出來的碳纖維表面性能差異大，再進行表面處理其研究結果并不能代表真實的處理效果。另外，大部分實驗室中的表面處理方法雖能夠使碳纖維表面活性官能團增多、潤濕性改善、機械嚙合作用提高，但卻忽略了上漿劑的作用。干燥狀態(tài)下的碳纖維有很強的靜電存在，靜電會使纖維產生毛絲、斷絲現(xiàn)象，不利于深加工?；谝陨显?，研究一種使得各方面更加平衡的碳纖維表面改性技術是目前碳纖維應用的重要研究方向。

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種蔗糖炭化改性碳纖維的制備方法，該方法在不損傷碳纖維表面的基礎上，增加了其表面粗糙程度，提高了其界面剪切強度，同時保證了其具有良好的柔韌性和加工性能。蔗糖炭化改性碳纖維應用于復合材料中，提高碳纖維與基體的浸潤性和粘接性，可有效提高復合材料界面剪切強度、層間剪切強度以及抗沖擊性能。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種蔗糖炭化改性碳纖維的制備方法，包括以下步驟：

S1.將蔗糖研磨至粉末狀，干燥后溶解于乙酸乙酯中，所述蔗糖與所述乙酸乙酯的重量百分比為2-3:3-5，攪拌后制得預浸溶液；

S2.將碳纖維浸入所述預浸溶液中，在超聲分散機中分散5-10min后，取出干燥；

S3.將步驟S2中得到的沉積蔗糖后的碳纖維，置于管式爐中進行高溫炭化，選擇空氣氣氛，升溫速度5-10℃/min，升溫至290-300℃，保溫30-90s后快速冷卻至室溫，即得蔗糖炭化改性碳纖維。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明選用了乙酸乙酯和蔗糖為原料制備預浸溶液，蔗糖顆粒形成固體小顆粒懸浮于乙酸乙酯中，小尺寸的蔗糖顆粒更利于附著于碳纖維表面。蔗糖碳化溫度低、含碳量高，在適宜溫度下對其進行不完全炭化，既保留了蔗糖的活性基團，又可對碳纖維表面進行物理修飾。在不破壞碳纖維表面結構的基礎上，增加了碳纖維表面的粗糙程度，提高了碳纖維的界面剪切強度。蔗糖溶解于乙酸乙酯中形成渾濁的懸濁液，蔗糖炭化后，沉積的蔗糖顆粒沒有覆蓋住碳纖維原本的溝壑，不影響碳纖維的柔韌性，并且不會使碳纖維間相互黏連，保證了碳纖維良好的加工性能。