HDI接枝碳纳米管碳纤维混杂多尺度复合材料的制备和性能

《HDI接枝碳纳米管碳纤维混杂多尺度复合材料的制备和性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、文章编号：2095-1248（2016）04-0048-07ＨＤＩ接枝碳纳米管／碳纤维混杂多尺度复合材料的制备和性能ａ，ｂａａａ王柏臣，蔡安宁，李俊杰，高禹（沈阳航空航天大学ａ.航空航天工程学部；ｂ.辽宁省高性能聚合物基复合材料重点实验室，沈阳110136）摘要：使用六亚甲基二异氰酸酯（ＨＤＩ）作为偶联剂，将羧基化碳纳米管化学接枝于氧等离子体活化碳纤维表面，制备碳纳米管／碳纤维多尺度增强体，采用模压工艺制备碳纳米管／碳纤维／环氧树脂混杂多尺度复合材料。利用ＸＰＳ、ＳＥＭ、ＤＭＡ、层间剪切强度（ＩＬＳＳ）等手段对

2、碳纳米管／碳纤维／环氧树脂复合材料的结构和性能进行表征和测试。研究表明：ＨＤＩ接枝液浓度对复合材料力学性能具有显著影响，与未处理碳纤维复合材料相比，表面化学接枝碳纳米管的碳纤维复合材料层间剪切强度提高了32.1％。关键词：碳纤维；碳纳米管；复合材料；混杂多尺度；化学接枝中图分类号：ＴＢ332文献标志码：Ａdoi：10．3969／ｊ．ｉｓｓｎ．2095-1248．2016．04．009FabricationandpropertiesofHDIgraftedcarbonnanotubes/carbonfiberhy

3、birdmultiscalecompositesａ，ｂａａａＷＡＮＧＢａｉ-ｃｈｅｎ，ＣＡＩＡｎ-ｎｉｎｇ，ＬＩＪｕｎ-ｊｉｅ，ＧＡＯＹｕ（ａ.ＦａｃｕｌｔｙｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｂ.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｒｉｘＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ110136，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｃａｒｂｏｘｙｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｍｕｌｔｉ-ｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎｎａ

4、ｎｏｔｕｂｅｓ（ＣＮＴｓ）ｗｅｒｅｇｒａｆｔｅｄｔｏｔｈｅｏｘｙｇｅｎｐｌａｓｍａｔｒｅａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｗｉｔｈｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＨＤＩ）ａｓｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｔｏｅｎｇｉｎｅｅｒｔｈｅｍｕｌｔｉｓｃａｌｅｒｅｉｎ-ｆｏｒｃｅｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｗａｓｔｈｅｎｕｓｅｄｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅＣＮＴｓ／ｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ／ｅｐｏｘｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｖｉａｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔ

5、ｉｅｓｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｇｈｙｂｒｉｄｍｕｌｔｉ-ｓｃａｌｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄａｎｄｔｅｓｔｅｄｂｙＸＰＳ，Ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），ｄｙｎａｍｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ（ＤＭＡ）ａｎｄｉｎｔｅｒ-ｌａｍｉｎａｒｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈ（ＩＬＳＳ），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＨＤＩｇｒａｆｔｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎａｒｅｒｅ-ｓｐｏｎｓｉｂｌｅｆｏ

6、ｒｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．ＩＬＳＳｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｖａｒｙｉｎｇｓｃａｌｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ32.1％ａｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｃａｒｂｏｎ／ｅｐｏｘｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Keywords：ｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｓ；ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ｈｙｂｉｒｄｍｕｌｔｉｓｃａｌｅｃｈｅｍｉｃａｌｇｒａｆｔｉｎｇ碳纳米管／碳纤维混杂多尺度

7、复合材料同时可从整体上提高复合材料的力学性能，碳纳米管包含宏观层面的碳纤维（ＣＦｓ）增强体和纳米水平不但能够进入碳纤维之间的树脂富集区域，通过的碳纳米管（ＣＮＴｓ）。碳纤维作为连续增强材料“桥联”作用提高复合材料的力学性能，而且能够收稿日期：2015-11-06基金项目：国家自然科学基金（项目编号：50703024；51373102）作者简介：王柏臣（1973-），男，黑龙江哈尔滨人，副教授，博士，主要研究方向：聚合物基复合材料，Ｅ-ｍａｉｌ：ｗａｎｇｂａｉｃｈｅｎ@126．ｃｏｍ。第4期王柏臣，等：ＨＤＩ接枝

8、碳纳米管／碳纤维混杂多尺度复合材料的制备和性能49形成“逾渗”网络成为复合材料内部的导电通路，至玻璃框上，放入电感耦合等离子（ＩＣＰ）处理设因而碳纳米管／碳纤维混杂多尺度复合材料具有备中，选取15ｍｉｎ作为碳纤维的等离子处理时［1-5］优异的力学性能和结构健康监测功能。迄今间，氧气流速为6~8ｓｃｃｍ。为止，碳纳米管混杂多尺度复合材料的制备方法量取50ｍｌＮ，Ｎ-二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）