中科院石墨烯強韌化碳纖維復合材料關鍵技術研究獲進展

中科院石墨烯強韌化碳纖維復合材料關鍵技術研究獲進展

中國科學院寧波材料技術與工程研究所的研究人員在石墨烯強韌化碳纖維復合材料關鍵技術研究方面取得了新進展。

碳纖維復合材料具有輕質、高強、耐腐蝕等特性，在航空、航天、船舶、能源等領域應用廣泛，但碳纖維表面光滑、活性官能團少，與基體樹脂之間的界面粘結強度低，因而可能會降低復合材料的性能。

研究人員發現，將石墨烯納米粒子接枝到碳纖維表面可以有效地提高碳纖維復合材料的界面性能。為了實現石墨烯改性碳纖維的規?；肪€，研究人員通過對石墨烯尺寸的分級調控，采用石墨烯改性上漿劑對碳纖維表面進行改性，制備出了可穩定分散于不同上漿劑體系中的表面改性石墨烯，實現了石墨烯在上漿劑中的穩定分散；通過相反轉法和自乳化法研發出了兩種具有良好穩定性的石墨烯改性上漿劑，有效地提升了碳纖維復合材料的界面粘結性能，其界面剪切強度可達92.3MPa，且碳纖維的上漿率低于1.5%，飽和吸水率低于2%，復合材料的層間剪切強度可達73.5MPa，I型層間斷裂韌性提高約33.3%。該項技術現已申請發明專利（CN 201610296461.7）。 (W.KY)