稀土Ce接枝碳纳米管-碳纤维多尺度增强体对环氧树脂基复合材料界面性能的影响

李玮; 程先华

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稀土Ce接枝碳纳米管-碳纤维多尺度增强体对环氧树脂基复合材料界面性能的影响

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将马来酰亚胺官能化的多壁碳纳米管(CNTs)和碳纤维(CF)混合并通过CeCl3处理,得到CNTs-CF多尺度增强体,采用FTIR、XPS、SEM对增强体的表面物理化学状态进行表征;以环氧树脂(EP)为基体,通过模压法制备CNTs-CF/EP复合材料,对其力学性能和断口形貌进行分析,探讨CNTs-CF多尺度增强体对CNTs-CF/EP复合材料界面性能的影响.结果表明:通过Ce的桥接作用,可以将改性后的CNTs化学接枝在CF表面,以同时解决CF与树脂基体间界面结合弱及CNTs不易分散的问题,有效改善了增强体与基体间的界面性能.因此CNTs-CF/EP复合材料的拉伸强度和杨氏模量较CF/EP复合材料分别提高了36.76％和71.57％;较CeCl3改性CF(RECF)/EP复合材料分别提高了24.79％和52.17％.采用稀土Ce的化学接枝法成功制备出CNTs-CF多尺度增强体,为获得高级轻质树脂基复合材料提供了一种环境友好的新方法.

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来源
《复合材料学报》 |2020年第11期|2789-2797|共9页
作者
李玮; 程先华;
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作者单位

上海交通大学机械与动力工程学院上海200240;

上海交通大学机械与动力工程学院上海200240;

清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084;

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正文语种 chi
中图分类非金属复合材料;
关键词
碳纳米管(CNTs); 碳纤维(CF); CeCl3; CNTs-CF多尺度增强体; 界面结合; 力学性能;

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