微納米粒子協同層間增韌碳纖維復合材料的研究.pdf

1、單向碳纖維復合材料的各向異性以及樹脂基體的交聯網絡結構，容易導致分層損傷或層間斷裂，因此復合材料的增韌研究具有重要的意義。目前，增韌方法主要包括樹脂基體改性、Z向增韌和層間增韌，其中層間增韌是先進復合材料發(fā)展的重要方向。因此，本文比較了不同工藝自組裝微納米粒子對層間增韌碳纖維復合材料的影響，同時研究了高低溫熔點自組裝微納米粒子的結構變化，并建立了層間增韌機理模型。
　　1.分別利用自組裝微納米粒子(PA-MWNTs)和微納米粒子直

2、接共混(PA+MWNTs)的方法，制備了增韌環(huán)氧樹脂，研究了樹脂基體的力學和流變性能，并以不同方法的微納米粒子制備增韌膠膜，比較了層間協同增韌碳纖維復合材料的力學性能和微觀形貌，探討了增韌機理。與直接共混法(PA+MWNTs)相比，自組裝法微納米粒子(PA-MWNTs)對樹脂基體增韌效果更為明顯，碳納米管的團聚現象減少，同時對復合材料的層間協同增韌效果更為明顯，也高于單獨采用PA微米粒子或MWNTs納米粒子層間增韌的復合材料，建立了微納

3、米粒子自組裝模型以及協同增韌復合材料模型。
　　2.采用兩種不同熔點的熱塑性聚酰胺(PA)微米粒子和碳納米管制備自組裝微納米粒子PA-MWNTs，制備了不同微納米粒子層間增韌中溫/高溫固化碳纖維復合材料。研究了微納米粒子的結晶性，及其對復合材料力學性能和微觀形貌的影響。碳納米管的存在提高了微納米粒子的結晶度，改變了熔融結晶后粒子的結構，和碳纖維形成多尺度的界面，有利于提高復合材料的斷裂韌性，建立了微納米粒子結構變化以及層間增韌機理