【摘 要】
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为了改善Ti/反应型聚酰亚胺(PMR)树脂界面的粘结强度,从而提高Ti-碳纤维(CF)/PMR超混杂层板的力学性能,本文探究了添加多壁碳纳米管(MWCNTs)对Ti-CF/PMR超混杂层板力学性能的
【机 构】
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南京航空航天大学材料科学与技术学院; 南京工程学院材料科学与工程学院; 南京玻璃纤维研究设计院;
【基金项目】
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国家自然科学基金(51705235),;江苏省自然科学基金(BK20170762);国家博士后基金(2017M611758,2018T110468)
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为了改善Ti/反应型聚酰亚胺(PMR)树脂界面的粘结强度,从而提高Ti-碳纤维(CF)/PMR超混杂层板的力学性能,本文探究了添加多壁碳纳米管(MWCNTs)对Ti-CF/PMR超混杂层板力学性能的影响。将不同质量分数(0wt%, 2.5wt%, 5wt%和7.5wt%)的MWCNTs利用超声分散法均匀分散于PMR树脂中,随后进行I型断裂韧性试验,探究添加MWCNTs对Ti-CF/PMR超混杂层板界面性能的影响,随后选取最优化的MWCNTs含量同时添加到PMR胶层和CF/PMR复合材料树脂中,进行弯曲试验,探究添加MWCNTs对Ti-CF/PMR超混杂层板力学性能的影响。并通过SEM观察和分析相应的失效模式和增强机制。结果表明:当MWCNTs含量为5wt%时,I型层间断裂韧性提高了74%;同时添加5wt%MWCNTs于PMR胶层和CF/PMR复合材料树脂中,Ti-CF/PMR超混杂层板的弯曲性能相比于未添加的提高了42%。这是由于MWCNTs在PMR胶层和CF/PMR树脂中的分布均匀性较高,且能分散并承受界面层转移到纤维层的载荷,并利用自身拔出、断裂、桥接、脱粘吸收并消耗断裂能量,进一步提升层板的弯曲性能。
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