硅烷改性纳米CaCO₃颗粒对碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料力学性能的影响

摘要整理

本研究系统调查了硅烷处理纳米CaCO₃颗粒对碳纤维/环氧树脂复合材料弯曲性能、Ⅰ型断裂、Ⅱ型断裂和层间剪切强度(ILSS)的影响。采用硅烷偶联剂(3-缩水甘油基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)对纳米CaCO₃颗粒表面进行处理。按照相关ASTM标准对制备的复合材料试样进行三点弯曲、双悬臂梁(DCB)、端部缺口弯曲(ENF)和短梁剪切(SBS)测试。结果表明，当添加5 wt%硅烷处理纳米CaCO₃颗粒时，与参考复合材料相比，弯曲模量、弯曲强度、Ⅰ型断裂韧性、Ⅱ型断裂韧性和ILSS值分别提高了16.8%、13.6%、25.7%、19.6%和19.8%。储存模量也增加了约15.3%。硅烷处理纳米CaCO₃颗粒对复合材料的玻璃化转变温度无显著影响。

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