纳米二氧化硅和纳米粘土改性酚醛树脂短切碳纤维复合材料的力学性能

摘要整理

本研究通过实验探讨了纳米二氧化硅和纳米粘土颗粒增强的酚醛树脂（酚醛清漆型）短切T300碳纤维聚合物基纳米复合材料的机械性能。研究发现，随着酚醛树脂中短切碳纤维T300质量百分比的增加，复合材料的强度有所提高，但其塑性变形能力受到严重限制。对于纳米二氧化硅颗粒增强的复合材料，随着纳米二氧化硅质量百分比的增加，复合材料的拉伸强度和弯曲强度提升1%至3%。然而，对于纳米粘土颗粒增强的复合材料，其拉伸强度和弯曲强度反而下降1%至3%。值得注意的是，含有1%（质量百分比）纳米粘土颗粒的复合材料在所有测试样品中表现出最高的强度。在腐蚀性能方面，无论腐蚀溶液类型如何，复合材料的强度在25天内均显著下降；然而，当腐蚀时间从25天延长至45天时，强度变化幅度很小。研究结果表明，PF/CF40%复合材料以及纳米二氧化硅增强复合材料在酸性溶液中的腐蚀速率高于盐溶液。相比之下，纳米粘土复合材料在盐溶液中表现出更高的腐蚀倾向。此外，通过扫描电子显微镜（SEM）对样品断裂表面进行分析，结果显示纳米颗粒的使用有助于降低复合材料的孔隙率。

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