石墨烯纳米片浓度对玻纤/环氧复合材料电学、力学和压阻性能的影响

摘要整理

本文研究了石墨烯纳米片（GNPs）质量浓度对单向玻纤/环氧复合材料层板的电学、力学、热力学和压阻性能的影响。采用喷涂涂覆结合真空辅助树脂灌注工艺，制备了不同GNPs含量（0.25、0.50、0.75和1.00 wt%）的纯净层板和多尺度层板。玻纤表面形貌分析表明GNPs形成了有效的网络结构，且随着GNPs含量增加而逐渐致密。结果表明，层板试样上下表面的电导率和压阻系数显著提高。短梁剪切和弯曲测试结果表明，与纯净层板相比，GNPs的加入导致层板的层间剪切强度、弯曲强度和失效应变显著降低。然而，层板的弯曲模量基本保持不变，玻璃化转变温度在1.00 wt% GNPs样品中略有提高。断口形貌分析表明分层是机械测试中的主要损伤机制，表明较高浓度的GNPs使复合材料层板的层间区域变弱。尽管如此，在梁型试样的弯曲电机械测试中，GNPs含量较高的试样表现出优异的应变自感知能力和内部损伤检测性能。

相关论文