芳纶纤维表面化学接枝改性与环氧树脂复合材料纤维/基体界面结合强度表征

摘要整理

本研究通过对芳纶纤维表面进行多种化学处理，以改善芳纶/环氧复合材料的界面粘合性能。采用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜研究了化学接枝对纤维表面的影响。通过短梁剪切试验和微键合试验分别评估了层间剪切强度（ILSS）和界面剪切强度（IFSS）。同时测定了处理和未处理（NT）芳纶纤维的单纤维拉伸强度和断裂韧性。结果表明，经环氧氯丙烷与磷酸预处理（TE-P）的纤维的ILSS和IFSS分别比未处理纤维提高140.92%和66.89%。表面改性芳纶长丝的单纤维拉伸强度比未处理长丝提高31.22%。建立了Weibull模型用于预测单纤维拉伸强度。与未处理纤维相比，TE-P处理纤维的界面断裂韧性提高了170.10%。最后通过断口形貌分析验证了芳纶/环氧复合材料界面粘合性能的改善。

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