高强中模型碳纤维树脂基复合材料冲击损伤比较研究

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作者 李珂 巴金石 李伟东 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期736-738,共3页

对国产高强中模型碳纤维环氧、双马树脂基复合材料层合板分别进行了冲击试验和冲击后压缩强度试验,获得了不同冲击能量下的凹坑深度、冲击后压缩强度以及压缩破坏应变等数据。通过对试验结果分析可知:两种复合材料的冲击能量—凹坑深度... 对国产高强中模型碳纤维环氧、双马树脂基复合材料层合板分别进行了冲击试验和冲击后压缩强度试验,获得了不同冲击能量下的凹坑深度、冲击后压缩强度以及压缩破坏应变等数据。通过对试验结果分析可知:两种复合材料的冲击能量—凹坑深度曲线和凹坑深度—剩余压缩强度曲线均存在拐点。冲击能量低于40 J时环氧树脂基复合材料损伤阻抗性能高于双马树脂基复合材料;冲击能量高于40 J时存在相反关系。凹坑深度小于2 mm时,环氧树脂基复合材料损伤容限性能高于双马树脂基复合材料,大于2 mm时两者性能相当。两种复合材料层合板在6.7 J/mm冲击能量下的冲击后压缩强度(CAI)差异较大,在目视勉强可见损伤(BVID)下的CAI差异较小。 展开更多

关键词 高强中模型碳纤维 环氧树脂基复合材料 双马树脂基复合材料 冲击损伤 损伤阻抗

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碳化汉麻秆纤维−氮化硼三维导热网络构建高导热环氧树脂复合材料

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作者 李淼 赵俊博 +1 位作者 刘付 陈瑶 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第4期177-184,共8页

【目的】本研究旨在利用碳化汉麻秆纤维构建三维导热网络,解决传统环氧树脂(EP)复合材料中氮化硼(BN)填料添加量高导致的力学性能下降、加工性降低和成本增加的问题,提升环氧树脂的导热性能。【方法】采用碳化汉麻秆纤维(C)作为基础骨架... 【目的】本研究旨在利用碳化汉麻秆纤维构建三维导热网络,解决传统环氧树脂(EP)复合材料中氮化硼(BN)填料添加量高导致的力学性能下降、加工性降低和成本增加的问题,提升环氧树脂的导热性能。【方法】采用碳化汉麻秆纤维(C)作为基础骨架,与氮化硼(BN)复合,利用二者协同增效作用构建高导热复合骨架,以环氧树脂(EP)为基体,制备BN-C/EP复合材料。通过表征材料的微观形貌、化学成分、力学性能及导热散热性能,研究其内部三维导热网络的形成机制和作用原理。【结果】(1)BN-C/EP复合材料中,碳化汉麻秆纤维相互交织并与改性后的BN协同作用,形成了丰富的三维热传导网络;其导热系数较EP提高了496%,每单位填料的导热系数提高了58.63%,有效降低了导热填料的添加量,从而降低了成本。(2)在跨面导热测试中,BN-C/EP复合材料的导热效率较EP提高了11.95%;在面内散热测试中,散热效率较EP提高了23.33%。这些结果表明,该材料在跨面导热和面内散热应用(如散热器)方面具有良好的潜力。(3)BN-C/EP复合材料的抗弯强度提高至68.7 MPa,较EP和BN/EP分别提高了2.08%和9.74%,满足作为热界面材料的使用条件。【结论】本研究利用高长径比的碳化汉麻秆纤维,成功构建了BN-C/EP复合材料的三维导热网络,显著提升了其导热性能。研究揭示了汉麻秆纤维在构建三维导热网络中的关键作用,其天然、环保、低成本的特性为复合材料的开发提供了新的思路。未来可进一步探索天然纤维与导热填料的协同作用机制,优化复合材料的微观结构,开发更高性能、更绿色的复合材料,以满足工业对高效热管理材料的需求。 展开更多

关键词 汉麻纤维 碳化 氮化硼(BN) 环氧树脂(EP) BN-C/EP复合材料 导热 散热 热界面材料

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预拉伸对碳纳米管增强环氧树脂基复合膜力学性能的影响

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作者 黄冬阳 王健农 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期134-140,共7页

以高性能的碳纳米管(CNT)薄膜为骨架,利用超声雾化喷头将环氧树脂(EP)喷涂到CNT薄膜的孔隙中实现CNT/EP复合材料的一体化成型。在复合过程中较好地保留了CNT薄膜的结构完整性,一定程度上解决了其他方法中CNT难分散的问题,简单有效的工... 以高性能的碳纳米管(CNT)薄膜为骨架,利用超声雾化喷头将环氧树脂(EP)喷涂到CNT薄膜的孔隙中实现CNT/EP复合材料的一体化成型。在复合过程中较好地保留了CNT薄膜的结构完整性,一定程度上解决了其他方法中CNT难分散的问题,简单有效的工艺也更有利于实现复合材料的大规模制备。通过优化树脂含量并采用预拉伸的方式来提升CNT在复合材料中的取向性,成功制备出高取向、高致密性且性能均匀的高性能复合膜,其拉伸强度达到1.9GPa,韧性达到47.7J/cm^(3)。如此高性能的CNT/EP复合材料在多个领域具有重要的应用前景。 展开更多

关键词 碳纳米管 环氧树脂 预拉伸 复合材料 力学性能

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不同腐蚀环境对含冲击损伤的碳纤维复合材料压缩性能的影响

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作者 黄研清 王兴银 +2 位作者 许良 王鑫 周松 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期97-103,共7页

碳纤维复合材料的性能很大程度上受使用环境的影响。本文研究了同一温度(70℃)下三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料的压缩性能和含冲击损伤复合材料的压缩性能的影响;并... 碳纤维复合材料的性能很大程度上受使用环境的影响。本文研究了同一温度(70℃)下三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料的压缩性能和含冲击损伤复合材料的压缩性能的影响;并研究分析了其质量变化、老化前后的表面形貌、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及动态力学性能。结果表明:在蒸馏水和酸溶液中,质量变化率曲线符合FICK第二定律,质量变化率越大,材料的压缩性能、含冲击损伤材料的压缩性能和玻璃化转变温度下降越大,表面形貌破坏越严重;在碱溶液中,试样破坏严重,树脂也发生了化学反应,材料的性能和玻璃化转变温度不但受吸湿的影响,而且也受树脂化学反应的影响。研究结果对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料在复杂环境下的使用和贮存具有重要的工程实际意义。 展开更多

关键词 T700碳纤维/环氧树脂基复合材料 压缩性能 含冲击损伤的压缩性能 表面形貌 动态力学性能

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碳纤维/环氧树脂复合材料的改性及改性机理 被引量：18

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作者 陈立军 武凤琴 +2 位作者 张欣宇 杨建 李荣先 《合成树脂及塑料》 EI CAS 北大核心 2008年第1期75-78,83,共5页

介绍了碳纤维/环氧树脂复合材料中碳纤维的增强机理。综述了纳米材料、聚合物对碳纤维/环氧树脂复合材料的改性进展,并总结了相应的改性机理。探索新型柔和的碳纤维表面处理技术以及对碳纤维表面接枝将是碳纤维/环氧树脂复合材料改性的... 介绍了碳纤维/环氧树脂复合材料中碳纤维的增强机理。综述了纳米材料、聚合物对碳纤维/环氧树脂复合材料的改性进展,并总结了相应的改性机理。探索新型柔和的碳纤维表面处理技术以及对碳纤维表面接枝将是碳纤维/环氧树脂复合材料改性的发展方向。 展开更多

关键词 环氧树脂 碳纤维 复合材料 改性 改性机理

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适量木炭粉改善环氧树脂复合材料热/力学性能 被引量：7

6

作者 宋剑斌 黄彪 +2 位作者 袁全平 刘学莘 杨文斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期309-314,共6页

为了充分利用木材炭化物,扩大其在复合材料等方面的应用范围,该文采用炭化后的木粉(木炭粉)和环氧树脂,通过模压工艺制备了木炭/环氧树脂复合材料。借助扫描电镜、万能材料试验机、动态热机械分析仪和维卡软化点测量仪等研究木炭粉质量... 为了充分利用木材炭化物,扩大其在复合材料等方面的应用范围,该文采用炭化后的木粉(木炭粉)和环氧树脂,通过模压工艺制备了木炭/环氧树脂复合材料。借助扫描电镜、万能材料试验机、动态热机械分析仪和维卡软化点测量仪等研究木炭粉质量分数对木炭/环氧树脂复合材料弯曲性能、冲击强度、动态力学性能以及耐热性的影响。在环氧树脂中,环氧树脂、反应性稀释剂和固化剂质量比为3∶2∶5;在木炭/环氧树脂复合材料中,木炭粉质量分数分别为0,5%,10%,20%,30%和40%。复合材料固化温度和时间分别设定为100℃和3 h。结果表明,添加木炭粉能有效增强环氧树脂力学性能:与纯环氧树脂相比,弯曲强度和冲击强度最高增加了278%和135%。动态力学性能结果证实随着木炭粉质量分数的增加,复合材料的储能模量和玻璃化转变温度(Tg)也逐渐增加。此外当木炭粉质量分数从0增加到40%时,复合材料的耐热性逐渐提高;维卡软化点从81.2℃提高到274℃。研究结果为,当木炭粉质量分数在10%时,环氧树脂/木炭复合材料具有较佳的力学性能和较好的耐热性能,为木炭在复合材料领域中的应用提供有益的借鉴。 展开更多

关键词 炭化 复合材料 力学性能 环氧树脂 木炭 维卡软化点

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建筑用碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备及其性能研究 被引量：15

7

作者 李琪 郭丽 李香兰 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期2231-2236,共6页

选择以T700碳纤维为增强相,将碳纤维经浓HNO 3浸渍处理0,40,80,120和160 min后掺入到环氧树脂中,制备了碳纤维增强环氧树脂复合材料。分析了浸渍时间对复合材料微观形貌、力学性能和热稳定性的影响。结果表明,经浓HNO 3浸渍的碳纤维表... 选择以T700碳纤维为增强相,将碳纤维经浓HNO 3浸渍处理0,40,80,120和160 min后掺入到环氧树脂中,制备了碳纤维增强环氧树脂复合材料。分析了浸渍时间对复合材料微观形貌、力学性能和热稳定性的影响。结果表明,经浓HNO 3浸渍的碳纤维表面粗糙度增大,沟槽数量和深度增加,碳纤维和环氧树脂的结合强度增大;随碳纤维浸渍时间的增大,复合材料的界面剪切强度、层间剪切强度、弯曲强度和弯曲模量均先增大后减小,当浸渍时间为120 min时,复合材料的界面剪切强度和层间剪切强度均达到了最大值,分别为80.2和90.3 MPa,其弯曲强度和弯曲模量也达到了最大值,分别为902.6 MPa和79.3 GPa,且应力-应变最高点增大,弯曲性能提高;在800℃下浓HNO 3浸渍处理120 min的复合材料的残炭率最大为58.2%,热稳定性最佳。 展开更多

关键词 碳纤维 环氧树脂 复合材料 应力应变 热稳定性

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大尺寸CFRP固体火箭发动机壳体湿法缠绕用树脂配方研制 被引量：11

8

作者 邓杰 成敏苏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期556-561,共6页

针对大尺寸炭纤维增强复合材料(CFRP)固体火箭发动机壳体的制备要求,研制了一种具有良好粘度-温度及粘度-时间特性的炭纤维复合材料湿法缠绕成型树脂配方A。采用差示扫描量热法(DSC)、傅立叶红外光谱(FT-IR)等分析技术对树脂基体的固化... 针对大尺寸炭纤维增强复合材料(CFRP)固体火箭发动机壳体的制备要求,研制了一种具有良好粘度-温度及粘度-时间特性的炭纤维复合材料湿法缠绕成型树脂配方A。采用差示扫描量热法(DSC)、傅立叶红外光谱(FT-IR)等分析技术对树脂基体的固化反应进行了系统地研究,并测试了配方的粘度、力学性能及容器爆破强度。结果表明,该树脂配方A的反应表观活化能为41.71kJ/moL,室温下粘度低(≤0.5390Pa.s),适用期较长(>48h),不仅完全满足大尺寸CFRP固体火箭发动机壳体的湿法缠绕成型工艺要求,而且其树脂基体及其炭纤维复合材料表现出优良的力学性能。炭纤维复合材料界面粘接良好,缠绕的Φ150mm容器的PV/W均大于48km,纤维强度转化率达到89.0%以上。 展开更多

关键词 环氧树脂 粘度 复合材料 湿法缠绕 炭纤维

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高速冲击过程中碳纤维/环氧树脂复合材料筒体强度分析 被引量：3

9

作者 张凯 范敬辉 +1 位作者 杨世全 卢永刚 《绝缘材料》 CAS 2007年第4期39-41,共3页

利用复合材料层合板理论对碳纤维/环氧树脂复合材料筒体在高速冲击过程中的受力状况进行了简要分析,并结合高速冲击试验结果,对碳纤维/环氧树脂复合材料筒体的破坏形式进行了简析。

关键词 碳纤维/环氧树脂复合材料筒体 高速冲击 强度分析

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单向M40/环氧648复合材料层板的破坏模式分析 被引量：4

10

作者 沃西源 夏英伟 房海军 《航天返回与遥感》 2003年第1期57-60,共4页

M4 0 /环氧 6 48复合材料是目前应用于卫星结构的主要材料之一 ,根据工程应用实际需要 ,对单向层板性能进行了有关力学性能实验且还对其破坏模式进行了初步分析。

关键词 单向M40/环氧648复合材料 卫星结构 力学性能 层板 破坏模式

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高精度碳纤维/环氧复合材料天线的研制 被引量：8

11

作者 李志君 李学成 《工程塑料应用》 CAS CSCD 1999年第5期16-18,共3页

简述了碳纤维复合材料(CFRP)的优异性能,指出了高精度CFRP天线成型的技术要点,通过技术攻关研制了低膨胀、高居里温度的精密合金模具材料和中温固化环氧树脂体系,并采用铺层设计和转移法金属化技术,最终研制出口径为1000mm,型面精度达到... 简述了碳纤维复合材料(CFRP)的优异性能,指出了高精度CFRP天线成型的技术要点,通过技术攻关研制了低膨胀、高居里温度的精密合金模具材料和中温固化环氧树脂体系,并采用铺层设计和转移法金属化技术,最终研制出口径为1000mm,型面精度达到0.131 mm(rms)的高精度、薄板式碳纤维/环氧复合材料抛物面天线。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 抛物面天线 环氧树脂 模具材料

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碳纳米管增强环氧树脂复合材料阻尼性能的研究 被引量：4

12

作者 韩建德 高永强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期12-15,24,共5页

采用热压成型法制备出碳纳米管环氧树脂复合材料，并对其分散性能和阻尼性能进行了研究。扫描电镜（SEM）分析表明，通过超声振荡处理和分散剂辅助处理可以将碳纳米管较好地分散在环氧树脂基体材料中。采用自由振动对数衰减率法和动态... 采用热压成型法制备出碳纳米管环氧树脂复合材料，并对其分散性能和阻尼性能进行了研究。扫描电镜（SEM）分析表明，通过超声振荡处理和分散剂辅助处理可以将碳纳米管较好地分散在环氧树脂基体材料中。采用自由振动对数衰减率法和动态热机械分析仪（DMTAV）对复合材料的阻尼性能进行了测试，结果表明，在环氧树脂基体中加入碳纳米管能够提高复合材料的阻尼性能，并且随着碳纳米管质量分数的增加，复合材料的阻尼性能不断增强，掺加直径为10-20nm的碳纳米管比掺加直径为30-50nm的碳纳米管能更大地提高复合材料的阻尼性能。 展开更多

关键词 碳纳米管 环氧树脂 复合材料 阻尼性能 分散性能

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先进复合材料的应用扩展:航空、航天和民用航空先进复合材料应用技术和市场预测 被引量：39

13

作者 吴良义 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期4-9,91,共7页

介绍了环氧树脂基体先进复合材料在航空航天和民用航空的应用技术最新进展,并对十二五期间的市场进行了规划目标介绍。

关键词 碳纤维 先进复合材料 环氧树脂 树脂基复合材料 改性

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一种低温固化的环氧树脂／碳纤维的制备及其性能研究 被引量：3

14

作者 刘琳 黄杰 +1 位作者 林文庆 益永達則 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期13-16,共4页

选用三乙烯四胺(TETA)、甲基六氢苯酐(MHHPA)、间苯二甲胺(MXDA)作为环氧树脂(EP)的固化剂,制备了一种固化温度为80℃的EP。研究表明,温度为80℃时,MHHPA不能单独固化该EP。少量的TETA或MXDA能够促进MHHPA对EP的固化,研究证明MHHPA和TET... 选用三乙烯四胺(TETA)、甲基六氢苯酐(MHHPA)、间苯二甲胺(MXDA)作为环氧树脂(EP)的固化剂,制备了一种固化温度为80℃的EP。研究表明,温度为80℃时,MHHPA不能单独固化该EP。少量的TETA或MXDA能够促进MHHPA对EP的固化,研究证明MHHPA和TETA或MXDA间生成了酰胺,TETA或MXDA起到了固化促进剂的作用。应用MHHPA-TETA(或MHHPA-MXDA)复合固化剂,以EP为基体树脂,碳纤维(CF)为增强材料制备了EP/CF复合材料,并对其力学性能进行了测试。其中MHHPA-MXDA复合固化得到的EP/CF复合材料的拉伸强度达到3644 MPa,断裂伸长率为1.493%,拉伸弹性模量为256 GPa。 展开更多

关键词 碳纤维 环氧树脂 三乙烯四胺 间苯二甲胺 甲基六氢苯酐 复合材料

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先进复合材料的应用扩展(Ⅱ)先进复合材料在船舶和体育休闲用品的应用技术市场预测 被引量：7

15

作者 吴良义 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期44-55,共12页

介绍了环氧树脂基体先进复合材料在船舶领域的应用技术和市场现状,并对十二五期间的市场进行了规划目标介绍。

关键词 碳纤维 先进复合材料 环氧树脂 船舶

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材料组分含量对火炮复合材料身管残余应力的影响 被引量：1

16

作者 王建花 钱林方 袁人枢 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期10-12,9,共4页

本文建立了计算含金属内衬的复合材料身管加工过程中产生的热残余应力和应变的模型,给出纤维和树脂的体积含量对残余应力影响的模型,编制了计算复合材料身管的残余应力的程序,分别计算了多种纤维树脂比例下复合材料身管中的热残余应力... 本文建立了计算含金属内衬的复合材料身管加工过程中产生的热残余应力和应变的模型,给出纤维和树脂的体积含量对残余应力影响的模型,编制了计算复合材料身管的残余应力的程序,分别计算了多种纤维树脂比例下复合材料身管中的热残余应力。通过调节纤维和树脂的含量可使得复合材料身管中的残余应力达到较优值。 展开更多

关键词 复合材料 身管 热残余应力 树脂含量 纤维含量

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二氧化硅对碳黑/环氧树脂复合材料渗透特性的影响 被引量：2

17

作者 吴红丽 张伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期46-50,共5页

通过溶剂化过程制备碳黑-二氧化硅-环氧树脂聚合物基复合材料,并研究复合材料的导电渗透特性。当碳黑的体积分数低于15.5%时,复合材料的导电性可以用经典的渗透理论来描述,并发现渗透阈值约为14.7%,这与理论预测值相接近。当碳黑的体积... 通过溶剂化过程制备碳黑-二氧化硅-环氧树脂聚合物基复合材料,并研究复合材料的导电渗透特性。当碳黑的体积分数低于15.5%时,复合材料的导电性可以用经典的渗透理论来描述,并发现渗透阈值约为14.7%,这与理论预测值相接近。当碳黑的体积分数高于15.5%时,材料的电导率与理论预测值偏离较大。这可能是因为:此时材料中的二氧化硅的用量较少,其对碳黑颗粒的空间体积排除效应较差;由于氢键和范德华力作用,纳米级的碳黑颗粒容易形成聚集态,这与渗透理论中导电颗粒必须是单个分布的这一前提假设相违背。扫描电镜分析及模拟计算结果支持该结论。 展开更多

关键词 有机高分子材料 碳黑/二氧化硅/环氧树脂复合材料 导电性 渗透特性 模拟计算

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碳纳米管/环氧树脂复合材料研究 被引量：7

18

作者 孙晓刚 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第10期51-53,共3页

将碳纳米管加入到环氧树脂中,经超声分散处理制得复合材料。研究了碳纳米管的加入量与分散程度对材料抗拉强度的影响。研究表明:碳纳米管的加入量小于3％时可有效提高复合材料的抗拉强度,加入量为1.7％,抗拉强度达到最高值52.38MPa,比... 将碳纳米管加入到环氧树脂中,经超声分散处理制得复合材料。研究了碳纳米管的加入量与分散程度对材料抗拉强度的影响。研究表明:碳纳米管的加入量小于3％时可有效提高复合材料的抗拉强度,加入量为1.7％,抗拉强度达到最高值52.38MPa,比纯环氧树脂(26.40MPa)提高98.4％。 展开更多

关键词 碳纳米管 环氧树脂 复合材料

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碳纤维的改性及其界面性能 被引量：7

19

作者 冯俊 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2019年第6期27-30,35,共5页

采用化学接枝的方法对篮球鞋用碳纤维进行了表面改性处理,将柠檬酸接枝到碳纤维表面制备了碳纤维/环氧树脂复合材料,对比分析了改性前后碳纤维的表面形貌、界面剪切强度和层间剪切强度,并对断口形貌进行了观察。结果表明:经过柠檬酸改... 采用化学接枝的方法对篮球鞋用碳纤维进行了表面改性处理,将柠檬酸接枝到碳纤维表面制备了碳纤维/环氧树脂复合材料,对比分析了改性前后碳纤维的表面形貌、界面剪切强度和层间剪切强度,并对断口形貌进行了观察。结果表明:经过柠檬酸改性后的碳纤维表面粗糙度明显增加,与树脂基体的结合力最强;碳纤维、氧化后的碳纤维、对苯二胺接枝的碳纤维、聚柠檬酸接枝的碳纤维和二次接枝对苯二胺的碳纤维的界面剪切强度分别为46.8,53.4,68.2,62.4,82.2 MPa,改性碳纤维的界面剪切强度都高于原始碳纤维,二次接枝对苯二胺的碳纤维的界面剪切强度最大;经过表面改性处理的碳纤维的层间剪切强度都有不同程度提高,且二次接枝对苯二胺的碳纤维的层间剪切强度最大。 展开更多

关键词 碳纤维 复合材料 环氧树脂 柠檬酸 界面性能 化学接枝法

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先进复合材料的应用扩展(Ⅰ)先进复合材料在能源工业和环保领域的应用技术和市场预测 被引量：2

20

作者 吴良义 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期1-10,共10页

介绍了环氧树脂基体先进复合材料在能源工业的应用技术和市场现状,并对"十二五"期间的市场进行了规划目标介绍。

关键词 碳纤维 先进复合材料 环氧树脂 能源工业 环保

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