CF/EP复合材料界面引入碳纳米管提高其力学性能的研究

发布时间：2024-12-27 06:14

　　碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料凭借优异的力学强度以及良好的加工性能,而成为碳纤维增强塑料复合材料中应用最广泛的一种,其应用的领域包括航空航天,土木建筑,体育运动等。然而,碳纤维显脆性,在生产和加工的过程中纤维受摩擦力作用很容易出现起毛和单丝断裂。故在工业化生产碳纤维过程中,通常都需对碳纤维进行上浆处理,上浆剂薄膜能保护纤维以及增加纤维与树脂之间的渗透。此外,碳纤维表面的惰性导致纤维与树脂之间的结合力较弱。而碳纳米(CNT)具有低密度且优异的力学性能已成为一种用于碳纤维树脂基复合材料层间增强的非常重要的材料。但是,碳纳米管巨大的比表面积使它们之间存在很强的范德华力,这导致了碳纳米管严重的团聚,这严重地阻碍了它用于改善复合材料界面强度时力学性能的发挥。在本文中,我们通过大量对比与验证性试验,最终选用了聚乙烯亚胺作为与碳纳米管反应的胺类,成功地制备了胺化碳纳米管,其表面氮元素含量高达8.05%。这种胺化碳纳米管通过超声的作用能在N-甲基吡咯烷酮溶剂中以及环氧树脂/N-甲基吡咯烷酮溶液中具有很好的分散性,这可以从侧面通过观察制备的纤维表面吸附碳纳米管的形态来推断出。含胺化碳纳米管的环氧树...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-7胺化CNT悬浮液

(a)新制的胺化CNT悬浮液(b)静置2周的胺化CNT悬浮液图3-7胺化CNT悬浮液从图3-7b中可以看出，静置两周后的胺化CNT/N-甲基吡咯烷酮悬浮液基本没有变化，肉眼观察到的分散性很好。而静置两周后的胺化CNT/N,N-二甲基甲酰胺悬浮液却出现了沉....

图3-13CCF700碳纤维

3.2CNT/CF纤维表面形貌图3-13a、b分别为CCF700碳纤维和脱浆的CCF700碳纤维的表面形貌图，碳纤维在丙酮溶剂中90℃处理48小时，100℃真空干燥6小时，即得脱浆碳纤。图中显示CCF700碳纤维表面有许多凹槽，且脱浆碳纤维与上浆碳纤....

图3-14酸化CNT/CCF700碳纤维

图3-13CCF700碳纤维维浸渍在酸化碳纳米管/N-甲基吡咯烷酮明，均为30s，因为30s的时间与实际工100℃干燥6小时后的SEM图如3-14所示形式均匀地吸附在T700级碳纤维表面，

图3-15胺化CNT/CCF700碳纤维

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文同时，研究了不同浓度的胺化碳纳米管悬浮液对CNT/CF纤维形貌的影响3-16、3-17与3-18分别是浓度为0.1mg/ml、0.25mg/ml以及0.5mg/ml的胺化米管悬浮液浸渍碳纤维30s烘干后的SEM图。

本文编号：4021259