走向可持续的复合材料:用生物基的环氧树脂进行石墨烯修饰的朱特纤维复合材料

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 复合材料 复合材料 复合材料
• 可持续工程 可持续工程

背景情况:

• 越来越多的环境问题推动了对传统合成纤维复合材料的可持续替代品的需求.
• 基于石油的树脂对碳足迹做出了重大贡献;基于生物的树脂提供了一个有希望的替代品.
• 当前生物基环氧复合材料往往缺乏足够的机械性能,无法广泛应用.

研究的目的:

• 使用木质纤维和生物基环氧树脂制造高性能复合材料.
• 通过纤维修饰和石墨烯增强,提高/生物环氧 (J/BE) 复合材料的机械性能.
• 探索用石墨烯增强的木质纤维复合材料作为可持续的高性能材料的潜力.

主要方法:

• 使用物理和化学处理来改造朱特纤维,以增强纤维体积分数和矩阵粘附.
• 石墨烯纳米板 (GNP) 和石墨烯氧化物 (GO) 被纳入了/生物环氧复合系统.
• 评估了制造的复合材料的机械性能 (拉力,屈曲强度和模量).

主要成果:

• 物理和化学处理显著改善了木质纤维在生物环氧矩阵中的集成和粘附.
• 纳入GNP和GO导致J/BE复合材料的拉力和屈曲强度显著增加.
• 提高了机械性能,证明了修改策略的有效性.

结论:

• 用石墨烯增强的木质纤维增强的生物基环氧复合材料提供了可持续和高性能材料解决方案.
• 开发的复合材料有可能减少与传统材料相关的环境影响.
• 这项研究有助于推进各种应用的可持续复合材料.