碳纳米材料上浆剂改性碳纤维的制备及其复合材料力学性能研究

发布时间：2020-12-26 00:52

　　碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）因其比强度、比模量高以及质量轻的优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。但是由于碳纤维（CF）表面呈惰性,导致纤维与树脂基体间的界面作用很弱,这严重影响了复合材料的整体性能及其使用寿命,因此需要对碳纤维进行表面改性。本文首先利用碳纳米材料（碳纳米管、石墨烯和石墨烯-碳纳米管混合物）上浆剂对碳纤维进行改性使碳纳米材料均匀涂覆在纤维表面上制得碳纳米材料/碳纤维多尺度增强体,然后以环氧树脂（E51）为树脂基体通过热压成型工艺制备复合材料,对碳纤维的表面形貌、复合材料的力学性能和界面性能进行表征,并探讨碳纳米材料对复合材料的增强增韧作用机理,具体内容如下:（1）通过超声处理分别制备出碳纳米管、石墨烯和石墨烯-碳纳米管混合物上浆剂,将去浆CF放入上浆剂中进行浸渍,干燥后得到三种不同的碳纳米材料改性CF。利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）观察碳纤维表面形貌,研究结果表明,碳纳米管、石墨烯和碳纳米管/石墨烯混合物成功涂覆到了CF表面。利用综合热分析仪（TG）对表征改性CF表面环氧的变化,研究发现在环氧树脂含量为1-1.5wt%时,CF表面的沉积物含量最多... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

碳纳米管结构图

2图 1-2 石墨烯结构图材料改性碳纤维的研究进展明，碳纤维表面在接枝碳纳米材料后，其表面的比表面有了很大程度的提高。Sharma 等[29]采用热化学气相沉积碳纤维上生长多壁碳纳米管来改性纤维的表面。实验结向与横向的抗压强度分别提高 43%和 94%。Yu 等[30]将纤维表面的硅烷涂层中，以加强碳纤维增强环氧复合材

图 2-1 碳纤维单丝拉伸试样示意图图 2-2 碳纤维复丝拉伸试样示意图树脂基复合材料的制备和热压成型工艺制备碳纤维增强环氧树脂复剂三乙烯四胺（TETA）按质量比为 10:1 准确的模板上，将碳纤维缠绕在模板上再涂敷一烘箱中脱气 1 h，得到碳纤维预浸料。将碳纤剪，模腔和上下模板均涂上脱模剂，并将碳和 10 MPa 的条件下热压固化 2 h，得到碳纤


本文编号：2938713