碳納米材料表面改性碳纖維及在環(huán)氧樹脂中的應用

編號：SLHY00174

篇名：碳納米材料表面改性碳纖維及在環(huán)氧樹脂中的應用

作者：陳超 秦文貞 黃軍同 周建萍

關鍵詞： 表面改性 碳纖維 碳納米材料 多壁碳納米管 石墨烯納米片 復合材料 力學性能

機構： 南昌航空大學材料科學與工程學院

摘要： 以N,N-二甲基甲酰胺為溶劑,通過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,采用浸漬法對預處理碳纖維(CF)(去漿CF)進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)氧樹脂(EP)/改性CF復合材料,利用掃描電子顯微鏡和電子萬能試驗機分析碳納米材料表面改性劑制備條件對CF表面形貌、復絲拉伸性能的影響,在此基礎上,選擇各自的最佳表面改性劑制備條件,對比了含MWCNTs或GnP的表面改性劑改性CF對復合材料力學性能的影響。結果表明,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合材料的性能。超聲時間為2h的含MWCNTs表面改性劑和GnP質量分數(shù)為0.5%的含GnP表面改性劑對CF的改性效果較好,相應復絲的拉伸強度與去漿CF復絲相比分別提高了59.4%和70.2%,而相應復合材料的彎曲強度相對于EP/去漿CF復合材料分別提高了11.2%和41.1%,層間剪切強度分別提高了35.8%和71.3%。