可规模化应用的碳纤维/树脂基复合材料界面增强技术

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碳纤维增强环氧树脂基复合材料具有强度高、重量轻等优点,是航空航天、汽车和国防工业的理想结构材料。界面相结构是影响碳纤维/树脂基复合材料界面及整体性能的关键因素,碳纤维与树脂之间界面改性效率低及过程复杂成为复合材料性能提升的瓶颈问题。本项目通过简单高效的方法,在不使用树枝状聚合物或催化剂的情况下,通过一步酯化法将碳纳米纤维直接低温接枝到碳纤维表面,在不损伤纤维本体强度的同时增强复合材料的界面性能,并且由于操作简单,成本低,此方案具有规模化生产高强度碳纤维/树脂基复合材料的可行性。此外,对其相关机理进行研究,探讨形成的界面缓冲层对纤维表面状态和性能的影响,明确界面微观结构对复合材料宏观力学性能的影响机制,为制备新型高性能碳纤维复合材料及建立高效的复合材料界面控制技术奠定理论和实践基础。