編號：CYYJ043518
篇名：聚吡咯共軛結(jié)構(gòu)對碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料熱循環(huán)穩(wěn)定性能的影響
作者：姜夢敏 王一璠 金欣 王聞宇 肖長發(fā)
關(guān)鍵詞： 碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料 聚吡咯 界面結(jié)合性能 負(fù)熱膨脹系數(shù) 熱循環(huán)穩(wěn)定性 聚合溫度
機(jī)構(gòu)： 天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 天津工業(yè)大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院 上海工程技術(shù)大學(xué)
摘要： 為解決碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(CFRPs)存在的碳纖維與基體間界面黏結(jié)性較弱和在熱循環(huán)過程中因熱膨脹系數(shù)不匹配而產(chǎn)生界面破壞的問題,通過低溫聚合得到含有較多共軛結(jié)構(gòu)的聚吡咯(PPy)對預(yù)處理后碳纖維(CF)進(jìn)行表面改性,分別在0、30、60℃下制得碳纖維/聚吡咯復(fù)合纖維(PPy/CF),并研究了不同聚合溫度下制備的CFRPs的界面結(jié)合性能、熱膨脹性能和熱循環(huán)穩(wěn)定性能。結(jié)果表明:PPy/CF-0纖維的表面粗糙度與CF相比增加了2.09倍,這有利于樹脂錨定在碳纖維表面,從而提高界面結(jié)合性能;并且PPy/CF-0纖維表面的聚吡咯層具有較完善的共軛結(jié)構(gòu),整體表現(xiàn)為負(fù)熱膨脹系數(shù),使得復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度和界面剪切強(qiáng)度分別達(dá)到了CF的1.56倍和1.70倍;此外還使得CFRPs的熱循環(huán)穩(wěn)定性有了較明顯的提升,經(jīng)100次熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)后,其剪切強(qiáng)度仍能保持在初始數(shù)值的70%以上。
