复合层间断裂强度增强使用电PPO纤维面,由功能化的CNT调节

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 聚合物复合材料往往需要增强的断裂性.
• 碳纳米管 (CNTs) 提供了材料增强的潜力.
• CNT的表面功能化可以改善它们在聚合物矩阵中的分散性和兼容性.

研究的目的:

• 研究功能化碳纳米管 (FCNTs) 对聚氧化 (PPO) 面的特性的影响.
• 为了评估FCNT增强的PPO面作为碳纤维/环氧 (CF/EP) 复合层材中的间叶的硬化性能.
• 确定最佳的FCNT负载,以最大限度地提高层间断裂性.

主要方法:

• 使用二氧化盐反应的CNT表面功能化.
• 用不同的FCNT负载 (0-1.5 wt%) 制备PPO溶液.
• 用PPO/FCNT溶液进行电,以制造聚合物罩.
• 使用模式I和模式II间层断裂性测试对复合板材进行表征.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM) 进行微结构分析.

主要成果:

• 添加FCNT促进了电,产生了具有较小纤维直径的PPO.
• 含有0.5%重量的FCNT的PPO面显示出最佳的硬化效果.
• 与未硬化样品相比,I模式破裂性 (G_Ic) 提高了约120%,II模式破裂性 (G_IIc) 提高了180%.
• 这些改进明显高于使用非功能化的CNT或整洁的PPO面实现的改进.

结论:

• CNTs的表面功能化有效地提高了它们与PPO矩阵的整合.
• 用FCNT增强的PPO面作为加固CF/EP复合材料的高效间隙.
• 最佳的FCNT负荷为0.5%的重量%,在Mode I和Mode II两种模式中都能显著改善层间断裂性.