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碳纤维织物增强聚乳酸复合材料的原位制备——真空辅助树脂传递模塑法

In situ preparation of carbon fiber fabric reinforced poly(lactic acid) composites by vacuum‐assisted resin transfer molding

Fangjuan Wu, Shangda Yang, Li Huang, Jiahuan Hu, Guifeng Li, Haoxiang Chen, Hui Fang · Fujian University of Technology
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期刊 / 来源Polymer Composites
卷/期/页44 / 7 / 4047-4054
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关键词:碳纤维增强复合材料聚乳酸真空辅助树脂传递模塑横晶层结构界面粘结力学性能

摘要整理

采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)和压缩模塑(CM)两种工艺制备了碳纤维织物增强聚乳酸(CFF/PLA)复合材料。研究结果表明,VARTM工艺制备的CFF/PLA复合材料相比CM工艺制备的样品具有更优的碳纤维浸润性和界面粘结性能。优异的纤维浸润性使碳纤维表面能够诱导形成密集的PLA晶核,进而形成横晶层(TCL)结构,其中PLA层状晶垂直于纤维轴向生长。这种结构显著改善了界面粘结性能,使CFF/PLA-VARTM复合材料的结晶度比纯PLA提高4.1倍。相比之下,CM工艺中纤维与基体浸润不足,导致承载能力较弱。而VARTM工艺制备的复合材料具有更好的层间结合和紧密的纤维-基体包裹,能够有效传递拉伸载荷至碳纤维,从而获得更高的强度和模量。横晶层结构的存在对改善力学性能起到关键作用。研究表明VARTM工艺是制备高性能聚乳酸复合材料的有效方法。

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