力学与失效英文2024被引 29

碳纤维增强热塑性复合材料界面性能和断裂韧性的增强

Enhancing interfacial performance and fracture toughness of carbon fibre reinforced thermoplastic composites

Yao Chen, Vishnu Prasad, M Yasar, Neal Murphy, Alojz Ivankoviç · University College Dublin

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期刊 / 来源Composites Part A Applied Science and Manufacturing

卷/期/页187 / 108434-108434

DOI10.1016/j.compositesa.2024.108434

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关键词：碳纤维增强热塑性复合材料混合增韧层间断裂韧性聚多巴胺多壁碳纳米管聚苯硫醚夹层纤维-基体界面增韧机制

摘要整理

本研究采用聚多巴胺（PDA）、多壁碳纳米管（MWCNTs）浆料和聚苯硫醚（PPS）织物夹层进行混合增韧，系统研究了Elium基热塑性复合材料的力学性能。通过三点弯曲、层间剪切强度和I型断裂韧性测试，评估了混合增韧体系的机械响应。研究表明：纤维-基体界面粘合力的增强显著改善了弯曲强度和层间剪切强度；PDA桥接、PPS纤维拔出与断裂以及纤维桥接等增韧机制协同作用，使I型层间断裂韧性提高了218%。表面处理改善了纤维与基体的粘合性能，微观结构分析表明表面官能团和形貌发生了显著变化。这种混合增韧策略通过提高复合材料的抗分层能力，显著增强了其承载能力和结构完整性，延长了服役寿命。

碳纤维增强热塑性复合材料界面性能和断裂韧性的增强

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