玄武岩纤维增强氧化铅纳米粒子聚合物复合材料的力学和热性能研究——应用于先进储能系统

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本研究开发了一种玄武岩纤维增强、含氧化铅纳米粒子的创新型聚合物复合材料，专门用于储能应用。通过将玄武岩纤维和不同浓度（3~15 g）的氧化铅纳米粒子掺入环氧树脂基体中制备复合材料。力学性能测试表明，拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了11%、8%、10%和30%。扫描电子显微镜分析证实了氧化铅纳米粒子的均匀分散和玄武岩纤维与环氧树脂基体间的强界面结合。动态力学分析显示储能模量显著提升，含3~12 g氧化铅纳米粒子的复合材料储能模量从2650 MPa增至2980 MPa。热重分析表明热稳定性改善，分解温度从纯环氧树脂的350 °C提高到含12 g氧化铅纳米粒子复合材料的410 °C。此外，复合材料的导热系数达到0.34 W/mK，增强了散热能力。研究结果表明该新型复合材料具有优异的力学强度、增强的热稳定性和改善的散热性能，在先进储能系统中具有重要应用潜力，可用于高性能储能应用领域。

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