回收碳纤维/环氧树脂复合体系的热膨胀性能研究

摘要整理

本实验研究了回收碳纤维增强环氧树脂复合体系的热膨胀系数α [10⁻⁶/K]。选用CHS-EPOXY 520环氧树脂（EPOXY 15）作为基体，采用P11固化剂（Districhem公司）进行固化。回收碳纤维（Easy Composites Ltd.）的直径为7 μm，长度为100 μm。实验制备了填充量分别为10、20、40、60、80、90和100 phr的复合材料样品。样品在0.7 MPa过压和23±2°C温度条件下，于硅胶模具中固化24小时。采用热机械分析仪测定复合体系的热膨胀性能。研究结果表明，向环氧树脂中添加回收碳纤维可显著降低20°C下的线性热膨胀系数，从未填充环氧树脂的α=45~55×10⁻⁶/K降低至填充复合材料的α=25~27×10⁻⁶/K，降幅达50%。最优填充量为40 phr，超过此填充量后线性热膨胀系数不再进一步降低，表现出明显的填充量饱和效应。该研究为回收碳纤维在复合材料中的应用提供了重要的热性能数据支撑。

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