石墨烯纳米片增强玻纤/环氧复合材料的力学性能研究——树脂膜浸渍工艺制造

摘要整理

纳米填料作为聚合物复合材料的次级增强体在改善复合材料力学性能方面表现出良好的应用前景。然而，在树脂传递模塑（RTM）等液体浸渍工艺中，由于树脂在平面内流动，纳米填料易被织物滤除，这是主要的工艺难题。相比之下，树脂膜浸渍（RFI）工艺中树脂沿厚度方向流动，树脂流路更短，纳米填料被滤除的可能性最小。本研究采用树脂膜浸渍工艺制造石墨烯纳米片（GNPs）增强玻纤/环氧混杂复合材料。首先，通过溶剂浇铸法制备含0.4%和0.8% GNPs的环氧树脂膜；其次，利用树脂膜浸渍工艺制造复合材料；最后，进行拉伸、弯曲和短梁剪切等力学性能测试。结果表明：0.4%和0.8% GNPs增强复合材料的拉伸强度分别比基体复合材料提高36.13%和22.23%；弯曲强度分别提高24.96%和降低32%；短梁剪切强度变化不明显。孔隙率分析表明，0.4%和0.8% GNPs改性复合材料的孔隙体积分数分别为1.7%和4.5%，均高于基体复合材料。

相关论文