碳酸钙纳米粒子改性玄武岩纤维增强环氧复合材料的力学和热性能研究

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本研究通过向玄武岩纤维增强环氧（BFRP）复合材料中添加不同质量分数的碳酸钙（CaCO₃）纳米粒子，系统研究了纳米粒子对复合材料力学性能、热性能和物理性能的影响。采用磁力搅拌和超声处理技术，将不同质量分数的CaCO₃纳米粒子（0%、0.5%、0.7%、1%和1.5%）均匀分散到环氧树脂基体中。研究结果表明：当纳米粒子添加量为1 wt%时，复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和层间剪切强度（ILSS）均达到最优值；当CaCO₃纳米粒子添加量为1.5 wt%时，微硬度和玻璃化转变温度（Tg）获得最佳性能。通过X射线衍射（XRD）分析确定了纳米复合材料的衍射峰；采用扫描电子显微镜（SEM）观察了纳米复合材料的断裂面形貌，分析了纳米粒子对纤维与基体界面粘结性能的影响机制。研究结果为CaCO₃纳米粒子改性纤维增强复合材料的工程应用提供了理论依据。

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