碳纤维-碳纳米管增强相的构筑及其三相复合材料力学性能

• Published in: 材料工程 Vol. 51; no. 10; pp. 178 - 187
• Main Authors: 白家设, 张超, 沈燕, 雷蒙, 施煜楠, 戴吉, 邱军
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中电建路桥集团有限公司,北京 100120%江苏宏远科技工程有限公司,江苏,常州 213100%同济大学 材料科学与工程学院,上海 201804%同济大学 材料科学与工程学院,上海 201804 01.10.2023; 同济大学 先进土木工程材料教育部重点实验室,上海 201804
• Subjects: 力学性能; chemical grafting; carbon fiber; CNTs; 碳纳米管; 碳纤维; 化学接枝法; mechanical property
• ISSN: 1001-4381
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000749

TB332; 利用化学接枝的方法成功将碳纳米管(CNT)-聚醚酰亚胺(PEI)接枝到碳纤维(CF)表面,构筑CF-g-CNT增强相.结果表明,CF-g-CNT纤维的构筑可以有效地改善复合材料的界面、抗冲击和弯曲性能.考虑增强相对复合材料力学性能的影响,与双马来酰亚胺(BMI)复合后形成的CF-g-CNT/BMI复合材料的界面剪切强度、冲击强度、弯曲模量和弯曲强度分别较CF/BMI提高48.8％,10.8％,5.2％和14.6％;CF-g-CNT/BMI-PEI-CNT复合材料的界面剪切强度、冲击强度、弯曲模量和弯曲强度分别较CF/BMI-PEI-CNT提高56.9％,27.1％,12.5％和16.1％.综合考虑基体相和增强相对复合材料力学性能的影响,CF-g-CNT/BMI-PEI-CNT复合材料的界面剪切强度、冲击强度、弯曲模量和弯曲强度分别较CF/BMI提高57.7％,33.7％,20.0％和23.7％.CF-g-CNT中CNT-PEI可以有效地改变复合材料界面构成,改变界面处水平应力和垂直应力的扩展路径,有效避免应力集中,进而提高复合材料的力学性能.