中科院石墨烯強(qiáng)韌化碳纖維復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)研究獲進(jìn)展

中科院石墨烯強(qiáng)韌化碳纖維復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)研究獲進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所的研究人員在石墨烯強(qiáng)韌化碳纖維復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)研究方面取得了新進(jìn)展。

碳纖維復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等特性，在航空、航天、船舶、能源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但碳纖維表面光滑、活性官能團(tuán)少，與基體樹(shù)脂之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度低，因而可能會(huì)降低復(fù)合材料的性能。

研究人員發(fā)現(xiàn)，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(fù)合材料的界面性能。為了實(shí)現(xiàn)石墨烯改性碳纖維的規(guī)模化路線，研究人員通過(guò)對(duì)石墨烯尺寸的分級(jí)調(diào)控，采用石墨烯改性上漿劑對(duì)碳纖維表面進(jìn)行改性，制備出了可穩(wěn)定分散于不同上漿劑體系中的表面改性石墨烯，實(shí)現(xiàn)了石墨烯在上漿劑中的穩(wěn)定分散；通過(guò)相反轉(zhuǎn)法和自乳化法研發(fā)出了兩種具有良好穩(wěn)定性的石墨烯改性上漿劑，有效地提升了碳纖維復(fù)合材料的界面粘結(jié)性能，其界面剪切強(qiáng)度可達(dá)92.3MPa，且碳纖維的上漿率低于1.5%，飽和吸水率低于2%，復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度可達(dá)73.5MPa，I型層間斷裂韌性提高約33.3%。該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)已申請(qǐng)發(fā)明專利（CN 201610296461.7）。 (W.KY)