碳纳米管和氧化石墨烯增强天然橡胶复合材料的疲劳和耐久性能研究

摘要整理

纤维状碳纳米管（CNTs）和层状氧化石墨烯（GO）在改善橡胶复合材料疲劳性能方面具有显著优势。本研究系统调查了CNTs和GO对天然橡胶（NR）微观结构和疲劳性能的协同增强效应。研究结果表明，CNTs和GO在NR基体中相互交错分散，形成了强有力的填料网络结构。与单独的CNT/NR和GO/NR复合材料相比，CNT-GO/NR复合材料表现出最小的裂纹萌生尺寸、最低的裂纹扩展速率、更多的裂纹分支和偏转现象，以及最长的疲劳寿命。这种协同增强机制源于两种纳米填料在基体中形成的三维网络结构，有效阻碍了裂纹的扩展路径，提高了材料的能量耗散能力。研究结果为开发高性能橡胶复合材料提供了理论依据和技术指导。

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