利用碳纳米管/聚乙烯亚胺增强碳纤维增强复合材料层间导电性能

摘要整理

通过在层间区域引入多壁碳纳米管（CNTs），提高了碳纤维增强复合材料（CFRP）的厚度方向导电性能。将碳纳米管分散在聚乙烯亚胺（PEI）粘合剂中，涂覆于碳纤维织物表面，采用真空辅助树脂传递模塑（VARI）工艺制备复合材料层板。该改性技术旨在增强厚度方向的电导率，用于无损检测、损伤监测和电磁干扰屏蔽。研究采用0~0.75 wt% CNT浓度范围，与原始CFRP参考样品进行对比。结果表明，采用该技术使CFRP的厚度方向导电性能提高了781%。然而，CNT在PEI中的分散导致粘度增加和润湿性能下降，引起孔隙/缺陷形成、粘接性能不良（扫描电镜观察证实），并导致机械性能恶化，表现为层间剪切强度降低和动态力学分析测量结果的衰减。研究结果表明需要在导电性增强与机械性能保持之间寻求平衡。

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