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温度对航空用聚醚酰亚胺/多壁碳纳米管/碳纤维复合材料疲劳强度的影响

The effect of temperature on fatigue strength of poly(ether‐imide)/multiwalled carbon nanotube/carbon fibers composites for aeronautical application

Luis Felipe de Paula Santos, Bruno Ribeiro, Luís Rogério de Oliveira Hein, René Alderliesten, Dimitrios Zarouchas, Edson Cocchieri Botelho, Michelle Leali Costa · Universidade Estadual Paulista (Unesp)

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期刊 / 来源Journal of Applied Polymer Science

卷/期/页137 / 39

DOI10.1002/app.49160

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关键词：聚醚酰亚胺多壁碳纳米管碳纤维增强复合材料疲劳强度温度效应层间剪切强度航空应用

摘要整理

本研究考察了三种不同温度条件（−40°C、20°C和80°C）下多壁碳纳米管（MWCNT）添加对碳纤维增强聚醚酰亚胺（PEI）复合材料疲劳性能的影响。MWCNT的引入使复合材料的拉伸强度和杨氏模量分别提高了约5%和2%。在低温条件下，纳米颗粒的加入使层板的疲劳强度提高了15%。层间剪切强度和压缩剪切试验结果表明，纳米管的引入使层板的剪切强度分别提高了约16%和58%。断口形貌观察表明，碳纳米管层板（PEI/MWCNT/CF）表面呈现韧性断裂特征，与传统PEI/CF层板相比，材料的断裂形貌存在明显差异。研究结果表明，MWCNT的添加能够有效改善复合材料在低温和常温条件下的疲劳性能和层间剪切性能，为航空航天领域高性能复合材料的开发提供了重要参考。

温度对航空用聚醚酰亚胺/多壁碳纳米管/碳纤维复合材料疲劳强度的影响

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