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碳纳米管对环氧树脂基纳米复合材料的力学和电学性能影响

F Vahedi , H R Shahverdi , M M Shokrieh , M Esmkhani

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(14)60146-3

以碳纳米管( MWCNT)为添加剂，制备出碳纳米管/环氧树脂复合材料，并探讨MWCNT质量分数对其力学和电学性能的影响。结果表明，当MWCNT含量分别为0.1%和0.25%时，该复合材料的拉伸强度和弯曲模量达到最大值。随着MWCNT含量的增加，拉伸模量增加和应变损坏率降低，这表明复合材料由塑性变形到脆性变形演变。当MWCNT含量为0.05%时样品弯曲强度最高；当MWCNT含量为0.5%时，样品出现电渗流阈值。 MWCNT在环氧树脂基体中的良好分散对提高复合材料力学性能起重要作用。分散不均的MWCNT易团聚，会引起早期失效和电学性能降低。

关键词: 多壁碳纳米管 , 力学和电学性能 , 纳米复合材料 , 拉伸性能 , 硬度 , 弯曲性能

一种低膨胀高刚性的炭纤维网络增强聚丙烯复合材料

袁剑民 , 冯艳荣 , 吴振军 , 王彦军 , 李丝雨 , 孙萍

新型炭材料

利用酚醛树脂粘接短切炭纤维,炭化得到全炭型的稳固炭纤维网络增强体(CFNR),真空浸胶后制得一种低膨胀、高刚性的CFNR/聚丙烯(PP)复合材料.利用扫描电镜和热机械分析仪对CFNR/PP复合材料的微观结构和热机械性能进行表征.结果表明,在相同的载荷条件下,常规短切炭纤维(SCF) /PP复合材料的形变是CFNR /PP复合材料的2.3倍.相同温度下,CFNR/PP复合材料、SCF/PP复合材料和PP的储能模量和弯曲模量都依次下降.在30 ℃和110 ℃时,CFNR/PP复合材料的弯曲模量分别为SCF /PP复合材料的1.8倍和2.5倍.而且,CFNR/PP复合材料具有较高的热尺寸稳定性,其平均热膨胀系数(30~120 ℃)是SCF /PP复合材料的1/4.可见,与松散的短切炭纤维网络增强结构相比,CFNR在提高聚合物复合材料的刚性和热尺寸稳定性方面更有效.

关键词: 炭纤维网络增强体 , 热机械性能 , 刚性 , 模量 , 热膨胀系数

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