低温环境对碳纤维增强环氧树脂复合材料的影响及其在储氢容器中的应用

摘要整理

碳纤维增强环氧树脂（CF/EP）复合材料因其高比强度和优异的化学耐蚀性，在储氢罐领域具有广泛应用前景。然而，低温环境（尤其是氢气储存条件下的极低温）对CF/EP材料的拉伸强度、模量和界面粘结性能产生显著影响，严重威胁储氢容器的长期性能和安全性。本综述系统阐述了低温对CF/EP复合材料拉伸强度、弹性模量和断裂韧性的影响机制，深入分析了低温环境下碳纤维与环氧树脂基体间的界面相互作用。针对低温脆化问题，材料增韧技术取得重大进展，包括纳米填料掺杂、混杂纤维设计和改性树脂配方等方法，有效改善了CF/EP材料在低温条件下的耐久性和综合性能。本综述重点评估了各类复合材料的氢气阻隔性能，强调降低氢气渗透率对保持材料完整性的重要性。最后，综述强调了优化CF/EP复合材料设计和制造工艺以确保储氢系统长期性能和安全性的必要性，并展望了CF/EP复合材料在储氢容器中的应用前景和未来研究方向。

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