含硅酸铝管状纳米材料的层状铝-环氧/玻纤复合材料的力学性能：实验研究
The mechanical performance of the laminated aluminum-epoxy/glass fiber composites containing halloysite nanotubes: An experimental investigation
摘要整理
本研究探讨了不同质量分数硅酸铝管状纳米材料（HNTs）对玻纤层板铝增强环氧树脂（GLARE）力学性能的影响。采用手工铺层结合压缩成型工艺制备了准各向同性铺层[Al/[(0°/90°)/(45°/−45°)]s/Al/[(0°/90°)/(45°/−45°)]s/Al]的GLARE(3/2)层板，HNTs掺杂质量分数分别为0、0.25、0.5、1、2和3 wt.%。通过拉伸、弯曲、面内剪切、层间剪切、承压和冲击等测试评估HNTs的影响。结果表明，添加1 wt.% HNTs时，GLARE的拉伸强度、拉伸应变、杨氏模量、韧性模量、弯曲强度、弯曲应变、面内剪切强度、层间剪切强度、承压强度和冲击强度分别提高了35.67%、8.50%、28.85%、50.47%、50.27%、30.43%、23.73%、72.08%、30.74%和51.52%。添加0.5 wt.% HNTs时，弯曲模量提高38.89%。当HNTs掺杂质量分数为3 wt.%时，GLARE的拉伸强度、拉伸应变、韧性模量、弯曲强度、弯曲模量、弯曲应变、面内剪切强度和层间剪切强度分别为原始GLARE的0.91、0.88、0.91、0.91、0.71、0.83、0.85和0.91倍，而杨氏模量、承压强度和冲击强度分别为1.10、1.15和1.20倍。采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和能谱分析（EDX）观察断裂机制，微观图像表明HNTs的加入改善了环氧基体与玻纤的相互作用，从而提升了复合材料的力学性能。