基于微脱粘实验的纤维/环氧树脂界面改性研究

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纤维增强聚合物复合材料(FRPs)具有优异的力学性能,被广泛应用于航空航 天、汽车、体育等诸多工程领域。纤维与基体的结合对 FRPs 的宏观力学性能起 着至关重要的作用,二者的界面粘结强度在载荷传递时起到关键作用。弱的纤维 /基体界面结合会导致界面过早破坏,从而降低复合材料的强度。 本论文考察了微细观尺度下纤维/环氧树脂基体的界面性能,主要开展了: 利用物理沉积法,多壁碳纳米管(MWCNTs)及石墨烯对于纳米材料改性纤维表 面的化学和力学性能改善情况的研究;利用 MWCNTs 和石墨烯分别填充纤维/树 脂界面以改善界面强度的研究;利用微脱粘实验开展了拔出纤维实验,并采用光 镜原位观察拔出载荷下界面相失效特征参数;考察了 MWCNTs、石墨烯以二者 的 1:1 混合物对碳纤维、玻璃纤维表面性能的影响规律,并采用微脱粘实验研究 了三者对界面性能的影响。