纳米和微米填料对玻纤/环氧层板层间断裂韧性的基体杂化效应

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复合材料通常由增强体和树脂基体组成，高性能复合材料通常称为混杂复合材料。纤维增强复合材料层板的面外性能较弱，为解决这一问题，本研究采用等向玻纤层板作为研究对象，通过等离子体处理的多壁碳纳米管（MWCNTs）改性环氧树脂基体，并与低成本微填料（氧化铝Al₂O₃和碳酸钠Na₂CO₃）进行对比。纳米和微米填料在环氧树脂中的掺加量范围为0.5wt%~2wt%。研究结果表明，与未改性的玻纤/环氧层板相比，填料的加入能有效提高复合材料的面外承载能力。在模式I和模式II加载条件下，断裂韧性分别提高了20%~26%和14%~17.5%。扫描电子显微镜分析表明，纤维分层是裂纹从裂尖扩展过程中的主要失效机制。研究结果为通过基体杂化改性提高玻纤增强复合材料的层间性能提供了有效途径。

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