在现场合成有机聚合物-无机纳米ZnO核心-外结构化尺寸剂及其对碳纤维接口和复合材料性能的影响
Wen Liu1, Mudasir Ahmad2, Pengfei Song1
1Institute of Catalysis for Energy and Environment, College of Chemistry and Chemical Engineering, Shenyang Normal University, Shenyang 110136, China.
Polymers
|April 28, 2025
概括
使用纳米氧化 (ZnO) 和聚合物芯的新型尺寸剂显著提高了碳纤维 (CF) 复合材料的强度. 这些先进的材料为关键工程应用提供了增强的界面粘附性.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 尺寸调整剂对于增强碳纤维 (CF) 特性至关重要.
- 改善界面粘附是先进复合材料性能的关键.
研究的目的:
- 为了合成具有核心外结构的新型自我乳化尺寸剂.
- 评估它们对碳纤维表面性能和复合材料机械强度的影响.
主要方法:
- 有机聚合物-无机纳米氧化 (ZnO) 核心-外结构的一,现场合成.
- 测量剂颗粒大小,稳定性和热性质的表征.
- 碳纤维的修饰和CF/环氧树脂复合材料的制造.
主要成果:
- 合成的大小剂显示出均的颗粒大小 (100-200纳米) 和高达300°C的优异热稳定性.
- 优化尺寸剂提高了CF表面粗度至6.04nm和表面能量至74.81mJ/m2.
- CF/环氧复合材料的间层切割强度和屈曲强度分别增加了86%和86.43%.
结论:
- 新的核心外尺寸调整剂有效地提高了碳纤维表面的性能.
- 改善的界面粘附和机械性能归因于ZnO外和聚合物核心.
- 这些发现为开发高性能碳纤维复合材料提供了途径.


