氧化石墨烯添加对芳纶纤维增强环氧复合材料低速冲击性能的影响

摘要整理

本研究探讨了氧化石墨烯（GO）纳米颗粒对芳纶纤维增强聚合物（AFRP）复合材料性能的影响。GO纳米颗粒以三种不同的质量百分比（0.1%、0.3%和0.5%）分散在AFRP基体中。采用真空辅助树脂注入成型（VARIM）工艺制备GO分散的AFRP纳米复合材料，并用水射流切割AFRP板材。对制备的纳米复合材料试样进行了低速冲击试验。通过分析接触力、挠度、最大吸收能量随时间的变化曲线以及接触力与挠度的关系曲线，评估了不同百分比GO纳米颗粒的影响。最后，对不同AFRP纳米复合材料的低速冲击关键参数（接触力、挠度和最大吸收能量）进行了对比分析。结果表明，含0.3 wt.% GO纳米颗粒的AFRP复合材料在低速冲击载荷条件下表现出最优性能。然而，当GO纳米颗粒添加比例增加时，纳米颗粒的团聚成为复合材料结构中的显著问题。研究结果强调了确定纳米材料最优添加比例对复合材料性能优化的重要意义。

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