石墨烯改性碳纤维树脂基复合材料的制备和性能评价

发布时间：2021-01-10 11:10

　　以石墨烯预浸料作为功能层,铺贴在碳纤维预成型体表面,通过热压罐共固化成型的方法,制备石墨烯改性碳纤维树脂基复合材料。利用超声扫描、金相电镜、四探针、矢量网络分析仪和万能材料试验机等测试手段研究石墨烯预浸料对复合材料内部质量、电磁屏蔽性能和力学性能的影响。实验结果表明:石墨烯预浸料的加入,并不会影响到复合材料的内部质量,并且石墨烯功能层和碳纤维结构层之间具有良好的界面相容性。在此基础上,石墨烯预浸料作为功能层,利用其优异的导电性能,可以使得复合材料的电磁屏蔽性能显著提高。当加入G105/3234石墨烯预浸料时,复合材料的电磁屏蔽效能由27.7 dB提高到64.7 dB。与此同时,改性后的碳纤维树脂基复合材料仍然可以保持良好的力学性能。 

【文章来源】：材料工程. 2020,48(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

复合材料的超声扫描结果

图1 复合材料的超声扫描结果图3为G105石墨烯薄膜的扫描电镜照片。良好的内部质量、界面相容性和石墨烯分散状态,主要归因于石墨烯薄膜的三维网络结构(图3)[13-14]。在热熔复合制备石墨烯预浸料和热压罐共固化制备复合材料时,三维网络结构可以使环氧树脂更有效地、快速地浸入和填充石墨烯薄膜,减少石墨烯片层间的相互团聚,提高石墨烯和环氧树脂、石墨烯功能层和碳纤维结构层的界面相容性。同时,还可以使得预成型体内部存在的空气顺畅地排出,减少出现孔隙等缺陷的可能性。

图3为G105石墨烯薄膜的扫描电镜照片。良好的内部质量、界面相容性和石墨烯分散状态,主要归因于石墨烯薄膜的三维网络结构(图3)[13-14]。在热熔复合制备石墨烯预浸料和热压罐共固化制备复合材料时,三维网络结构可以使环氧树脂更有效地、快速地浸入和填充石墨烯薄膜,减少石墨烯片层间的相互团聚,提高石墨烯和环氧树脂、石墨烯功能层和碳纤维结构层的界面相容性。同时,还可以使得预成型体内部存在的空气顺畅地排出,减少出现孔隙等缺陷的可能性。2.2 导电性能

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2968600