通过在碳纤维增强的环氧层层中动态网络重新配置引发的改进机械性能的自愈接口
Samir Mandal1, Rishi Raj1, Ketaki Samanta1
1Department of Materials Engineering, Indian Institute of Science, Bangalore 560012, India.
ACS applied materials & interfaces
|June 13, 2024
概括
这项研究开发了一种新型的聚乙胺 (PEI) 尺寸剂,用于增强碳纤维增强环氧层 (CFRE),改善界面粘附性和引入自我愈合特性,而不损害功能. 经过修改的CFRE显示了强度和自我愈合能力的提高.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 界面故障是碳纤维增强环氧层 (CFRE) 中的关键问题,原因是表面能量不匹配.
- 增强界面粘附对于提高复合材料性能至关重要.
- 在复合材料中发展自我修复能力,提供先进的材料解决方案.
研究的目的:
- 开发一种简单的方法,使用设计型尺寸剂增强CFRE的界面粘附.
- 在CFRE接口中引入自我修复特性.
- 评估尺寸剂对机械性能和功能性能的影响.
主要方法:
- 合成两种聚乙胺 (PEI) 变体:一种非自我愈合 (BO) 和一种通过二硫化物转化合成的自我愈合 (BA).
- 在碳纤维 (CF) 上使用PEI尺寸剂,最佳度为0.25重量百分比.
- 表面特性 (自由能量,粗性,湿透性) 和机械测试 (间层剪切强度,屈曲强度) 的表征.
- 断层图分析和自我愈合效率和功能性质的评估 (脱冰,EMI屏蔽).
主要成果:
- PEI尺寸剂显著增加了CF表面的自由能量和粗度,改善了湿透性和粘附性.
- 使用BO尺寸的CFRE层显示ILSS增加35%,FS增加22%;BA尺寸的层显示ILSS增加26%和FS增加19%.
- 在ILSS中,BA大小的CFRE层板显示了51%的自我愈合效率.
- 保持了关键的功能性质,包括除冰和EMI屏蔽.
结论:
- 开发的PEI尺寸剂有效地提高了CFRE层材的界面粘附性和机械强度.
- 加入二硫化物转化为复合界面提供了自我愈合的能力.
- 这种方法为设计具有改进的机械和自我修复性质的先进复合材料提供了一个有希望的策略,而不会牺牲基本功能.
关键词:
欧洲货币基金组织 (EMI) 是一个国际货币基金组织.这就是ILSS ILSS.焦力加热 焦力加热对于PEI的尺寸进行调整.脱冰处理 脱冰处理柔性强度是指柔性强度是指柔性的强度.接口 接口 接口 接口 接口它具有自我愈合的功能.更多相关视频
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