热可逆键和氧化石墨烯添加剂增强自修复环氧树脂/碳纤维层合板的弯曲和层间剪切强度

摘要整理

在当今高强度、轻质、耐久性航空器部件的发展需求下，碳纤维增强环氧树脂（CFRP）层合板因其高比强度、高比模量、低热膨胀系数和可调性能而备受青睐。然而，界面缺陷和分层导致的灾难性失效严重限制了服役寿命和经济效益。本研究重点评估了热可逆键和氧化石墨烯（GO）互连体的协同作用，以显著改善CFRP层合板的力学性能并赋予其自修复能力。采用真空辅助树脂传递模塑（VARTM）工艺制备了不同GO含量改性环氧树脂基体的层合板。碳纤维通过双马来酰亚胺（BMI）共价改性，在纤维-基体界面形成热可逆键与GO互连体。优化的GO改性环氧树脂层合板与BMI沉积碳纤维的弯曲强度和层间剪切强度（ILSS）分别提高了30%和47%。在60°C温度触发的自修复循环后，ILSS值恢复率达70%。这些性能改进对CFRP层合板构成的航空器机翼具有重要应用价值。

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