碳納米材料表面改性碳纖維及在環(huán)氧樹(shù)脂中的應(yīng)用

編號(hào)：SLHY00174

篇名：碳納米材料表面改性碳纖維及在環(huán)氧樹(shù)脂中的應(yīng)用

作者：陳超 秦文貞 黃軍同 周建萍

關(guān)鍵詞： 表面改性 碳纖維 碳納米材料 多壁碳納米管 石墨烯納米片 復(fù)合材料 力學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 南昌航空大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 以N,N-二甲基甲酰胺為溶劑,通過(guò)超聲的方法分別制備含多壁碳納米管(MWCNTs)或石墨烯納米片(GnP)的碳納米材料表面改性劑,采用浸漬法對(duì)預(yù)處理碳纖維(CF)(去漿CF)進(jìn)行改性使碳納米材料均勻涂覆在纖維表面上,然后采用手糊成型及熱壓成型工藝制備環(huán)氧樹(shù)脂(EP)/改性CF復(fù)合材料,利用掃描電子顯微鏡和電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)分析碳納米材料表面改性劑制備條件對(duì)CF表面形貌、復(fù)絲拉伸性能的影響,在此基礎(chǔ)上,選擇各自的最佳表面改性劑制備條件,對(duì)比了含MWCNTs或GnP的表面改性劑改性CF對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,碳納米材料在表面改性劑中的分散狀態(tài)直接影響CF表面碳納米材料分布的均勻性和復(fù)合材料的性能。超聲時(shí)間為2h的含MWCNTs表面改性劑和GnP質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的含GnP表面改性劑對(duì)CF的改性效果較好,相應(yīng)復(fù)絲的拉伸強(qiáng)度與去漿CF復(fù)絲相比分別提高了59.4%和70.2%,而相應(yīng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度相對(duì)于EP/去漿CF復(fù)合材料分別提高了11.2%和41.1%,層間剪切強(qiáng)度分別提高了35.8%和71.3%。