海水老化玄武岩纤维/环氧复合材料剪切、动力学性能和模式II断裂性能的显著改善：空心硅酸盐纳米管增强的影响

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纤维增强复合材料（FRPs）在海水环境中的主要问题是初始力学性能的丧失，因为水分会扩散进入复合材料并破坏纤维-基体界面。近期海水环境老化性能研究表明，在聚合物基体中引入空心硅酸盐纳米管（HNTs）可以提供有效的屏障效应和改善的纤维-基体界面。本研究的主要目标是实验研究HNTs对海水老化玄武岩纤维（BF）增强环氧树脂（EP）复合材料剪切性能和模式II断裂性能的影响。经过6个月的海水老化后，研究结果表明HNTs增强的多尺度复合材料的剪切强度和模式II分层韧性分别比未改性试样提高34%和46%。此外，根据动力学分析，多尺度复合材料的玻璃转化温度提高了8%。扫描电子显微镜分析证实了纤维-基体界面降解引起的力学性能下降。采用拉曼光谱探究了聚合物基体的化学劣化，揭示了HNTs诱导屏障效应的效率。基于这些研究结果，HNT改性BF/EP多尺度复合材料被推荐用于未来的先进工程应用。

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