独立的CNT薄膜用于间层硬化:洞察透和厚度效应
Anran Fu1,2, Yunfu Ou1, Longqiang Wu1,3
1Key Laboratory of Marine Materials and Related Technologies, Zhejiang Key Laboratory of Marine Materials and Protective Technologies, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, China.
Polymers
|September 9, 2023
概括
独立的碳纳米管 (CNT) 薄膜增强了复合材料的性. 在碳纤维复合材料中,预处理CNT薄膜改善了树脂透,显著提高了碳纤维复合材料的层间断裂性 (模式I和模式II).
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 复合材料工程 复合材料工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 碳纤维增强的聚合物复合材料具有出色的机械性能,但具有较差的间层性和分层阻力.
- 树脂矩阵和层状结构固有的脆性限制了它们在苛刻应用中的性能.
研究的目的:
- 为了提高碳纤维增强聚合物复合材料的层间性和分层阻力.
- 研究使用独立的碳纳米管 (CNT) 薄膜作为接口增强方法.
- 评估CNT薄膜处理和厚度对固效果的影响.
主要方法:
- 商用独立的CNT薄膜被纳入复合材料的间层区域.
- CNT薄膜经过了用乙稀释的环氧树脂溶液进行入前处理,以改善树脂浸.
- 对树脂透状态和CNT薄膜厚度对硬化效应的系统研究.
- 进行了模式I和模式II间层断裂性测试.
主要成果:
- 预处理CNT薄膜显著改善了树脂透到CNT网络中的情况.
- 模式I间层断裂性 (GIC) 在5微米CNT薄膜厚度下增加了61.38%至最高1412.42J/m2.
- 模式II间层断裂性 (GIIC) 在15μm CNT薄膜厚度下增加了多达67.58%至最多983.73 J/m2.
- 系统地分析了硬化机制.
结论:
- 独立的CNT薄膜有效地加固了碳纤维增强聚合物复合材料的层间接口.
- 优化前处理和控制CNT薄膜的厚度对于最大限度地提高层间断裂性至关重要.
- 这种方法为提高先进复合材料的耐用性和性能提供了一个有希望的策略.
