混合浆料对玄武岩纤维表面形貌、力学性能及纤维/环氧复合材料性能的影响

摘要整理

本研究采用由硅烷偶联剂（3-缩水甘油基丙基）三甲氧基硅烷和二氧化硅纳米粒子（SNPs）组成的混合浆料对玄武岩纤维（BFs）进行处理。通过丙酮洗涤和热处理去除商业玄武岩纤维表面原有的浆料，随后采用浸涂工艺使硅烷在纤维表面凝聚。采用热重分析（TGA）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对纤维样品进行表征。研究结果表明，丙酮萃取是有效去除原浆料的方法。AFM分析和SEM显微照片证实SNP和硅烷颗粒在纤维表面均匀分散。单纤维拉伸测试结果表明混合浆料的沉积增强了纤维强度。由于纤维与环氧树脂之间的粘接性能改善，混合浆料使复合材料的弯曲强度提高了22.28%，层间剪切强度（ILSS）提高了20.75%。研究通过断口形貌学观察分析了纤维的失效机制，系统评估了混合浆料对复合材料弯曲性能和层间剪切性能的影响。

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