通过在纤维表面上构建无机层来提高聚胺纤维的界面和压缩性能
Hongjie Xu1, Tao Cai1, Jiayu Zhan2
1Key Laboratory of Carbon Fiber and Functional Polymers, Ministry of Education, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
ACS applied materials & interfaces
|April 9, 2024
概括
将聚胺 (PI) 纤维涂上,或氧化可以提高其压力强度. 这种表面修改改善了纤维接口特性,对于先进的复合材料至关重要.
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:
- 有机纤维的压力性能,特别是高强度和高模量聚胺 (PI) 纤维,是它们应用的重要限制.
- 提高PI纤维的接口特性和机械强度对于开发高性能复合材料至关重要.
研究的目的:
- 通过表面修饰来提高聚胺 (PI) 纤维的压缩性能.
- 研究无机氧化物涂层对PI纤维表面能量,界面剪切强度 (IFSS) 和压缩强度的影响.
主要方法:
- 使用磁铁喷雾技术将氧化,化和氧化颗粒沉积在PI纤维的表面上.
- 热重力测量分析 (TGA) 和扫描电子显微镜 (SEM) 用于确定沉积的厚度.
- 测量了表面能量,IFSS和压力强度,以评估修改过的纤维的机械和接口性能.
主要成果:
- 均的无机氧化物外 (氧化,,氧化) 成功地沉积在PI纤维表面上.
- 在喷后,PI纤维的表面粗度和无机元素含量增加.
- 涂PI纤维表面能量增加了174%,IFSS增加了85.6%,压缩强度增加了45.7%.
结论:
- 无机氧化物的磁铁喷射有效地改善PI纤维的表面和接口特性.
- 增强的表面能量和IFSS显著促进了改造纤维的压缩强度的提高.
- 本研究提出了一种可行的策略,通过表面功能化来增强PI纤维增强复合材料.
