硅烷偶联剂和碳纳米管表面处理对碳纤维增强聚酰胺6复合材料力学性能的影响

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碳纤维（CF）增强热塑性聚合物复合材料的力学性能主要由碳纤维与基体间的界面相控制。然而，碳纤维表面的固有惯性与热塑性树脂的高粘度和加工温度相结合，通常导致界面粘结较弱。本研究旨在增强碳纤维增强聚酰胺6复合材料的界面粘合力，以改善其力学性能。采用去浆、氧化处理碳纤维，随后用硅烷化碳纳米管进行重新上浆。对纤维的断裂形貌和成分进行了分析，随后将纤维加入复合材料中进行力学测试。结果表明，与原始碳纤维增强聚酰胺6复合材料相比，重新上浆的碳纤维增强聚酰胺6复合材料的拉伸强度提高了20.0%，弯曲强度提高了25.11%，层间剪切强度提高了24.88%。改性复合材料的横截面形貌呈现锯齿状断裂模式。动态力学分析表明，改性纤维需要更高的激活能才能使聚酰胺6分子链自由运动。这些发现表明表面处理增强了碳纤维与树脂之间的界面粘合，从而显著改善了碳纤维增强聚酰胺6复合材料的力学性能。

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