通过In-Loop混合制造方法加强多壁碳纳米管/聚乳酸复合材料的接口
Hongbin Li1,2, Zhuang Jiang1, Zhihua Li1
1Department of Electromechanical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266061, China.
Polymers
|November 25, 2023
概括
一种新的混合制造方法增强了多壁碳纳米管 (MWCNT) /多乳酸 (PLA) 复合材料. 这种技术显著提高了接口切削强度,通过更好的MWCNT和PLA相互作用来提高复合材料性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 开发具有增强机械性能的先进聚合物复合材料对于各种工业应用至关重要.
- 改进碳纳米管和聚合物矩阵等强化剂之间的接口是一个关键的挑战.
- 现有的制造方法往往难以实现最佳的界面粘附.
研究的目的:
- 引入和研究一种新的内环混合制造方法,用于多壁碳纳米管 (MWCNT) /聚乳酸 (PLA) 复合材料.
- 通过分子动力学模拟和实验验证,阐明负责增强界面性能的潜在机制.
- 与传统方法相比,量化界面性能的改进.
主要方法:
- 使用新的循环内混合制造方法制造MWCNT/PLA复合材料.
- 利用分子动力学模拟来建模和理解MWCNT和PLA链之间的界面相互作用.
- 进行实验测试以测量界面剪切强度并验证模拟结果.
主要成果:
- 拟议的方法导致界面切削强度显著增加,达到43.26MPa.
- 与没有MWCNT的复合材料相比,接口切削强度提高了30.50%.
- 新方法产生的价值是传统制造方法的4.77倍,证实了它的有效性.
- 模拟显示,激活等离子体的MWCNTs诱导了PLA链活动的梯度,促进了透,形成了压力转移桥梁.
结论:
- 循环内混合制造方法有效地增强了MWCNT/PLA复合材料的接口特性.
- 这种性能提升归因于增强的分子间相互作用和透,由等离子激活的MWCNTs促进.
- 这项研究表明,制造具有卓越接口粘附力的高性能纳米复合材料是一种有前途的方法.
