力学与失效英文2023被引 33

通过CNT修饰PEEK膜层间插入增强CF/PEEK层板的层间断裂韧性

Enhanced interlaminar fracture toughness of CF/PEEK laminates by interleaving CNT-decorated PEEK films

Xukang Wang, Wei Jiang, Qiang He, Cheng Chen, Muhan Zhang, Zhigao Huang, Huamin Zhou · Huazhong University of Science and Technology

Ask AI about this

期刊 / 来源Polymer Testing

卷/期/页126 / 108159-108159

DOI10.1016/j.polymertesting.2023.108159

原文链接查看原文 ↗

关键词：碳纤维增强复合材料聚醚醚酮碳纳米管层间断裂韧性层间增韧热塑性复合材料界面结合强度裂纹路径偏转

摘要整理

碳纤维增强热塑性复合材料的层间性能较弱，严重制约了其高性能应用。本研究通过在层间引入碳纳米管（CNT）修饰的聚醚醚酮（PEEK）膜来显著增强层间性能。采用喷涂和热成型工艺制备了不同CNT含量的PEEK膜。拉伸试验结果表明，CNT表面密度为45 mg/m²的膜由于具有更高的结晶度和更大的晶粒尺寸，表现出优异的拉伸强度和杨氏模量。将该改性膜引入单向碳纤维增强PEEK层板后，层间断裂韧性增加了101%，达到1.67 kJ/m²，同时层间剪切强度保持不变。断口形貌分析表明，层间树脂含量增加和裂纹路径偏转是层间增韧的主要因素。分子动力学模拟证明，在层间树脂中加入CNT能显著改善纤维与树脂之间的界面结合强度，从而导致裂纹路径偏转。该研究为开发高性能碳纤维热塑性复合材料提供了有效的增韧策略。

通过CNT修饰PEEK膜层间插入增强CF/PEEK层板的层间断裂韧性

摘要整理

相关论文