將氧化石墨烯（GO）均勻分散到環(huán)氧樹(shù)脂（EP）中,采用真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑成型的工藝方法制備增強(qiáng)碳纖維（CF）復(fù)合材料,研究常溫下不同濃度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0、0.03%、0.07%和0.10%）GO改性EP/CF層合板的抗拉性能和微觀膠聯(lián)性能,探究低濃度GO對(duì)CF增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能明顯改善的閾值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:GO對(duì)CF增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料的性能有明顯改善作用,與純環(huán)氧基CF層合板相比,隨著GO濃度增加,其抗拉性能隨之增強(qiáng);GO官能團(tuán)可以提高EP基體與CF的結(jié)合程度,通過(guò)掃描電鏡觀察到加入GO的層合板中CF與EP的黏結(jié)更加緊密,使得嚙合效果更強(qiáng),從而提高了復(fù)合材料層合板的拉伸強(qiáng)度;低濃度GO改性下,當(dāng)GO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.07%時(shí),層合板的力學(xué)性能得到明顯改善。 

【文章來(lái)源】：高壓物理學(xué)報(bào). 2020,34(06)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

圖1 層合板制作流程

由圖3中試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可見(jiàn)，4種GO濃度材料的拉伸強(qiáng)度是隨著GO含量的增加而增加的。其中，與不含GO材料相比，GO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%、0.07%和0.10%GO的EP/CF層合板的拉伸強(qiáng)度分別提高了12.05%、35.90%和56.89%。結(jié)合圖4試件斷裂時(shí)的最大載荷可見(jiàn)，當(dāng)GO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.07%時(shí)，試件的抗拉性能明顯提升。加入GO會(huì)使材料內(nèi)部產(chǎn)生更強(qiáng)的相互作用力。當(dāng)GO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.10%時(shí)，無(wú)論是分散液還是復(fù)合材料層合板均未發(fā)生明顯的團(tuán)聚效應(yīng)，其力學(xué)性能仍在持續(xù)提升，說(shuō)明該濃度并未達(dá)到GO團(tuán)聚效應(yīng)導(dǎo)致材料性能減弱的極限點(diǎn)。圖3中4條曲線的彈性變形階段整體趨勢(shì)為線性，破壞形式大致相同，均為脆性破壞，拉伸模量在該濃度范圍內(nèi)提升效果并不明顯。載荷達(dá)到試件可承受的最大拉力之前，曲線出現(xiàn)幾次輕微下降，說(shuō)明此時(shí)材料內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生斷裂破壞，但材料仍可繼續(xù)承載，直至試件完全破壞載荷驟減至零。圖3 4種試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

4種試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3210130