碳納米管—玻纖/環(huán)氧復合層板制備工藝及其性能研究


16800字 41頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要

碳納米管本身獨特的微觀結構使得其具有優(yōu)異的力學性能、熱性能、介電性能等，在高性能復合材料領域中應用前景巨大。高性能碳納米管加強樹脂基復合材料制備的關鍵之一在于成型過程中保證碳納米管有良好的分散和取向，實現碳納米管對樹脂和界面的增強，從而提高復合材料性能。本文開展復合材料成型工藝及其性能研究，具有重要理論意義和實用價值。
本文基于碳納米管-玻璃纖維協(xié)同增強環(huán)氧復合材料體系，采用真空灌注、手糊等不同工藝制備復合材料層板，研究碳納米管對碳納米管—玻璃纖維增強環(huán)氧復合材料的力學性能界面粘結強度的影響。分析不同工藝下層板缺陷狀況，研究成型質量的差異，以及碳納米管分散性的差異對工藝的影響，使碳納米管—玻璃纖維復合材料制備工藝的發(fā)展具有重要參考價值。
本文研究成果如下：
（1）真空灌注工藝極大地減少了氣泡對復合材料的影響，使復合層板更加密實，碳納米管的分散更加均勻，從而制得的復合材料層板性能更加優(yōu)異，。手糊工藝作為簡潔的傳統(tǒng)工藝，操作簡單，但是存在氣泡、碳納米管分散不均等問題使得制得的復合材料性能不佳。
（2）使用表面活性劑處理碳納米管可以提高碳納米管在復合材料中的分散程度，從而提高復合材料的力學性能。但是表面活性劑的濃度對復合材料性能有很大影響，濃度過大將會降低復合材料的性能。
（3）碳納米管的加入對玻璃纖維增強環(huán)氧復合層板有重要的影響：可以提高樹脂與纖維之間應力傳遞，增強復合材料界面結合強度。

關鍵詞：碳納米管 ；玻璃纖維；環(huán)氧樹脂；復合材料；分散；制備工藝