碳纤维生物基树脂复合材料界面性能研究——单纤维断裂、纤维推出和层间剪切强度测试

摘要整理

本研究通过单纤维断裂试验、纤维推出试验和层间剪切强度试验等多种测试方法，系统研究了碳纤维生物基树脂复合材料的界面性能。采用冷真空辅助树脂灌注工艺制备纤维推出和层间剪切试验试样。通过对比三种不同测试方法获得的界面粘结强度数据，评估各方法在界面粘结评估中的相对有效性。对碳纤维进行等离子体处理，通过推出试验评估界面剪切应力。利用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对碳纤维表面进行表征，研究等离子体处理对纤维表面的影响。研究结果表明：单纤维断裂试验和纤维推出试验测得的界面剪切强度（IFSS）分别为40.5 MPa和42.2 MPa；等离子体表面处理使界面剪切强度提高了88.1%，显著改善了纤维与基体间的界面粘结性能。通过SEM和XPS对处理前后的纤维表面进行了表征分析，揭示了等离子体处理改善界面性能的机制。

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