石墨烯/碳纳米管混杂涂层对纤维复合材料界面和力学性能的协同效应

摘要整理

本研究采用纤维浆料法在碳纤维表面同时沉积石墨烯纳米片（GnPs）和碳纳米管（CNTs），研究了GnPs与CNTs在提升碳纤维增强环氧复合材料（CFRP）界面和力学性能中的协同效应。CFRP复合材料的断裂面分析表明，GnPs/CNTs混杂涂层在所有涂层样品中表现出最优的界面和力学性能。与未涂层碳纤维复合材料相比，GnPs/CNTs混杂涂层CFRP复合材料的层间剪切强度提高了90%。弯曲强度和拉伸强度分别提高了52%和70%。研究结果表明，石墨烯纳米片和碳纳米管的混杂涂层通过改善纤维-基体界面的微观结构，增强了纤维表面的粗糙度和润湿性，从而显著提升了复合材料的界面结合力和整体力学性能。该混杂涂层策略为高性能CFRP复合材料的制备提供了新的思路。

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