跨尺度接口工程:构建以自然为灵感的蜘蛛网网络,以调节碳纤维/复合材料的热传输和机械性能
Shanshan Ma1, Hejun Li1, Qiyue Huang1
1State Key Laboratory of Solidification Processing, Shaanxi Province Key Laboratory of Fiber Reinforced Light Composite Materials, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China.
Journal of colloid and interface science
|September 25, 2023
概括
使用新型网络的接口工程显著提高了碳纤维/复合材料的性能. 这种蜘蛛网结构提高了先进应用的机械强度,模量和导热性.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 接口工程是高性能碳纤维/复合材料的关键.
- 工业化需要精确控制光纤/矩阵接线.
研究的目的:
- 在光纤/矩阵介面阶段建立可扩展的相互透网络.
- 精确修复接口缺陷并调节复合材料的性能.
主要方法:
- 制造纤维素纳米纤维-地质石化伊米达酸框架-8/阿拉米德纳米纤维-化网.
- 介面结构的表征及其对复合材料性能的影响.
主要成果:
- 屈曲强度增加了135.99% (74.69 MPa) 和模块增加了56.68% (6.22 GPa).
- 由于连续导热网络,热管理能力提高了258.33%.
- 蜘蛛网网络提供了物理和化学的桥梁效应.
结论:
- 跨尺度的蜘蛛网结构有效调节导热率,机械和三极学性质.
- 本研究提供了下一代复合材料界面结构的设计原则.
- 可扩展的接口工程对于先进的复合材料开发至关重要.


