多壁碳纳米管、纳米二氧化硅和纳米粘土添加剂对异质材料胶接接头粘接性能的影响

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大型车辆、船舶和飞机采用金属与复合材料混合结构。铝合金和纤维增强复合材料因其高强度/重量比在航空航天、汽车和海洋工业中得到广泛应用。在这些领域，胶接是形成结构接头的首选方法。虽然使用粘合剂与不同材料的组合相比机械连接具有诸多优势，但仍需进一步提高胶接强度。本研究向商用环氧胶粘剂（Araldite 2014）中添加了三种纳米颗粒——纳米二氧化硅、纳米粘土和多壁碳纳米管（MWCNTs），并研究了铝合金与玻纤增强复合材料（GFRP）单搭接接头的剪切强度。实验结果表明，纳米颗粒的添加提高了胶接接头的强度。添加0.5 wt% MWCNTs的接头强度提升最显著，达到62%；添加1.5 wt%纳米粘土的接头强度提升为37.8%；添加1.5 wt%纳米二氧化硅的接头强度提升为43.3%。通过对机械测试后样品的宏观形貌和扫描电子显微镜（SEM）图像进行分析，确定了接头的失效类型。

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