氧化石墨烯改性高温环氧树脂基碳纤维复合材料的热性能与力学性能

论文摘要

采用湿法预浸技术和模压工艺制备了氧化石墨烯（GO）改性碳纤维/环氧树脂（CF/E54-DDS）复合材料,利用差示扫描量热（DSC）分析、动态热机械分析（DMTA）、超声波C扫描等研究了GO对复合材料的热固化性能、凝胶工艺性能、动态热机械性能以及抗冲击损伤性能的影响.结果表明:GO结构中的羟基和羧基会促进改性树脂体系的固化反应,加快GO/E54-DDS的固化反应进程.在GO添加量（质量分数）小于0.5%时,GO的活性基团可增加改性树脂体系的交联密度,从而提高复合材料的玻璃化转变温度;但GO添加量大于0.8%时,会因DDS在固化网络结构中比例的大幅下降,反而降低复合材料的玻璃化转变温度.微观形貌分析显示GO/CF/E54-DDS预浸料比CF/E54-DDS预浸料表现出更好的浸润效果.CF/E54-DDS复合材料被破坏后CF表面光洁,破坏主要发生在CF与树脂基体的界面;而GO/CF/E54-DDS复合材料被破坏后,CF表面紧密黏附着GO/E54-DDS固化物,破坏主要发生在CF织物层间的GO/E54-DDS区域.冲击后压缩强度测试表明GO的存在提高了GO/CF/E54-DDS复合材料抵抗横向裂纹和纵向裂纹扩展的能力,减小了复合材料的损伤投影面积和裂纹凹坑深度,提高了冲击后压缩强度.

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 原材料
•   1.2 GO丙酮分散液的制备
•   1.3 GO/CF/E54-DDS复合材料的制备
•   1.4 测试与表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 DSC分析
•   2.2 TG分析
•   2.3 DMTA
•   2.4 微观形貌分析
•   2.5 冲击后压缩测试
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 代少伟,李伟东,邱虹,张莹,周川,刘文军,胡晓兰,白华,周玉敬

关键词: 氧化石墨烯,碳纤维,树脂基复合材料,热性能,力学性能,微观形貌

来源: 厦门大学学报(自然科学版) 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工,材料科学

单位: 厦门大学材料学院福建省防火阻燃材料重点实验室,中航复合材料有限责任公司航空工业复合材料技术中心先进复合材料重点实验室,北京机科国创轻量化科学研究院有限公司先进成型技术与装备国家重点实验室

基金: 航空科学基金(2016ZF68011),福建省科技创新平台建设计划(2014H2006),福建省自然科学基金(2015J01222),厦门大学石墨烯工业技术研究院项目(2014I2005)

分类号: TB332;TQ327.3

页码: 324-332

总页数: 9

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