高强度环氧纳米复合材料用光化学处理的CNT增强
Jae Won Lee1,2, Sung-Soo Kim1, Min Wook Lee1
1Institute of Advanced Composite Materials, Korea Institute of Science and Technology (KIST), Chudong-ro 92, Bongdong-eup, Wanju-gun, Jeonbuk 55324, Republic of Korea.
ACS omega
|June 12, 2023
概括
使用真空紫外线 (VUV) -excimer灯对碳纳米管 (CNTs) 的光化学表面修饰增强了纳米复合材料的性能. 这种VUV-excimer处理改善了CNT/环氧结合,显著提高了机械强度和模量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 碳纳米管 (CNT) /环氧纳米复合材料提供先进的材料性能.
- 在 CNTs 和环氧矩阵之间有效的界面粘合对于性能至关重要.
- 对CNT的表面修改是实现增强机械性能的关键.
研究的目的:
- 为了研究使用VUV-excimer灯的CNT的光化学表面修饰.
- 评估这种修改对CNT/环氧纳米复合材料的界面特性和机械性能的影响.
主要方法:
- 通过真空紫外线 (VUV) -excimer灯辐射对CNT进行光化学表面修饰.
- 辐射CNT上的表面功能组和结合状态的表征.
- 准备和机械测试 (拉伸强度,弹性模量) 的CNT/环氧纳米复合材料.
主要成果:
- 在VUV-excimer照射下,氧的功能群增加,并在CNT表面上改变了结合状态.
- 观察到CNT和环氧基质之间改善了环氧透和强化学结合.
- 与原始的CNTs相比,30分钟的辐射 (R30) 导致拉伸强度增加30%,弹性模量增加68%.
结论:
- VUV-excimer辐射是一种有效的方法,用于CNT的表面修饰和功能化.
- 这种表面处理显著提高了CNT/环氧纳米复合材料的机械性能.
- 经过修改的CNT表现出更好的界面粘附和在环氧矩阵内的负载转移.
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