纳米粒子对剑麻纤维增强生物基环氧树脂复合材料力学性能的影响

摘要整理

生态复合材料因其环保特性、轻量化优势以及生物可降解性和可再生性而成为材料科学与工程领域的研究热点。本研究采用真空辅助树脂注入与高压釜相结合的混合制造工艺，制备了填充不同类型纳米粒子的剑麻纤维增强生物基环氧树脂复合材料。研究采用了碳纳米粒子、金属氧化物纳米粒子和层状硅酸盐纳米粒子，以分析其对生物基剑麻复合材料力学性能的影响。纳米粒子经过合成和热处理，傅里叶变换红外光谱确认了官能团的存在。研究表明，石墨烯或层状硅酸盐等层状结构对生物基剑麻复合材料韧性的影响大于粒状形态的金属氧化物。纳米粒子通过有效的应力传递机制提高了复合材料强度。扫描电子显微镜检测发现复合材料中存在不同尺寸的孔隙，但这些孔隙对力学性能的影响不显著，表明纳米粒子的填充效应是主导机制。研究结果为开发高性能生物基复合材料提供了技术参考。

相关论文