碳纳米管和石墨烯片对碳/玄武岩纤维层内混杂复合材料性能的影响

摘要整理

本研究探讨了碳纳米管（CNTs）和石墨烯片（GPLs）的添加对碳/玄武岩纤维层内混杂复合材料性能的影响。采用真空辅助树脂注入成型（VARIM）工艺制备了两类复合材料：基体复合材料和含0.1、0.5 wt.%的GPL及CNT纳米粒子填充的多尺度混杂复合材料。通过水射流切割制备试样，采用拉伸、弯曲和短梁剪切（SBS）试验评估力学性能，对比分析了基体和多尺度复合材料的弹性模量、弯曲模量、拉伸强度、弯曲强度和层间剪切强度（ILSS）。通过动态力学分析（DMA）、热重分析（TGA）和热导率（TC）测试评估了复合材料的热力学性能，对比了储存模量、损耗模量、阻尼比、玻璃化转变温度、失重量和失重速率等指标。同时，通过振动试验获得了复合材料的固有频率和阻尼因子等模态特性。研究结果表明，碳基纳米粒子的添加显著改善了碳/玄武岩纤维层内混杂复合材料的综合性能，复合材料的性能提升与纳米粒子的添加比例呈正相关关系。

相关论文