CFRP层间碳纳米管定向喷涂工艺及断裂韧性研究

• 作者: 蒋鹏 王仲奇 常正平 杨宗琪 周旭 冯征昊
• 来源期刊: 复合材料学报
• 关键词: CFRP 磁性碳纳米管 喷涂工艺 界面改性 断裂韧性
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料|Resin Matrix Composite
• 页码范围: 496-505
• 页数: 10页
• 分类号: TB332|TB306
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20200824.004

摘要

为了提高碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层间性能,采用共沉淀法在碳纳米管上接枝磁性Fe3O4粒子,通过定向喷涂工艺使磁性碳纳米管(Fe3O4-MWCNTs)在碳纤维表面取向一致,并喷涂树脂加以固定,形成碳纤维-定向碳纳米管-树脂界面,采用真空辅助树脂渗透成形(Vacuum assisted resin infusion,VARI)工艺制备层间性能优异的Fe3O4-MWCNTs层间定向增强CFRP.试验结果表明,喷涂树脂可改善和巩固定向喷涂工艺.与未加磁场喷涂工艺相比,当Fe3O4-MWCNTs的质量分数为0.3wt％时,采用定向喷涂工艺试件的I型层间断裂韧性(GIC)提升幅度最大,GIC提高了37.7％.断面形貌分析表明其增强机制以树脂的塑性变形、Fe3O4-MWCNTs棒状聚集体的拔出及树脂塑性孔洞的生长为主.该研究为具有可控定向行为的磁性碳纳米管改性CFRP层间力学性能提供了新思路与方法.