將氧化石墨烯（GO）均勻分散到環(huán)氧樹脂（EP）中,采用真空輔助樹脂傳遞模塑成型的工藝方法制備增強碳纖維（CF）復(fù)合材料,研究常溫下不同濃度（質(zhì)量分數(shù)為0、0.03%、0.07%和0.10%）GO改性EP/CF層合板的抗拉性能和微觀膠聯(lián)性能,探究低濃度GO對CF增強復(fù)合材料力學性能明顯改善的閾值。實驗結(jié)果表明:GO對CF增強環(huán)氧復(fù)合材料的性能有明顯改善作用,與純環(huán)氧基CF層合板相比,隨著GO濃度增加,其抗拉性能隨之增強;GO官能團可以提高EP基體與CF的結(jié)合程度,通過掃描電鏡觀察到加入GO的層合板中CF與EP的黏結(jié)更加緊密,使得嚙合效果更強,從而提高了復(fù)合材料層合板的拉伸強度;低濃度GO改性下,當GO的質(zhì)量分數(shù)達到0.07%時,層合板的力學性能得到明顯改善。 

【文章來源】：高壓物理學報. 2020,34(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1 層合板制作流程

由圖3中試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可見，4種GO濃度材料的拉伸強度是隨著GO含量的增加而增加的。其中，與不含GO材料相比，GO質(zhì)量分數(shù)為0.03%、0.07%和0.10%GO的EP/CF層合板的拉伸強度分別提高了12.05%、35.90%和56.89%。結(jié)合圖4試件斷裂時的最大載荷可見，當GO的質(zhì)量分數(shù)達到0.07%時，試件的抗拉性能明顯提升。加入GO會使材料內(nèi)部產(chǎn)生更強的相互作用力。當GO的質(zhì)量分數(shù)達到0.10%時，無論是分散液還是復(fù)合材料層合板均未發(fā)生明顯的團聚效應(yīng)，其力學性能仍在持續(xù)提升，說明該濃度并未達到GO團聚效應(yīng)導致材料性能減弱的極限點。圖3中4條曲線的彈性變形階段整體趨勢為線性，破壞形式大致相同，均為脆性破壞，拉伸模量在該濃度范圍內(nèi)提升效果并不明顯。載荷達到試件可承受的最大拉力之前，曲線出現(xiàn)幾次輕微下降，說明此時材料內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生斷裂破壞，但材料仍可繼續(xù)承載，直至試件完全破壞載荷驟減至零。圖3 4種試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

4種試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]首款量產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料汽車面世[J].   高科技纖維與應(yīng)用. 2013(05)
[2]氧化石墨烯/二氧化硅協(xié)同改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及表征[J]. 李善榮,陸紹榮,凌日華,袁正凱,祁博.  高分子材料科學與工程. 2013(06)
[3]石墨烯改性環(huán)氧樹脂/碳纖維復(fù)合材料拉伸性能的研究[J]. 陳建劍,俞科靜,錢坤,曹海建,郟余晨.  化工新型材料. 2012(09)
[4]環(huán)氧樹脂/氧化石墨納米復(fù)合物的等溫固化行為研究[J]. 仇士龍,王玉婷,王成雙,袁鉆如,黃玉安,謝鴻峰,程镕時.  高分子學報. 2012(01)



本文編號：3210130