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戎宇婕、赵鹏艳等同学论文在《Journal of Materials Research and Technology》上发表
发布时间:2023-11-30

      探索简单、高效、适用的界面优化方法对于提高玄武岩纤维(BF)织物增强热塑性复合材料层压板的整体性能非常重要。本研究通过静电自组装将氧化石墨烯(GO)引入到玄武岩纤维织物表面,以改善玄武岩纤维织物增强聚酰胺 6(PA6)复合材料层压板(BF/PA6)的界面结合,从而提高复合材料的机械性能和摩擦磨损性能。研究得出:GO 的表面静电组装显著提高了 BF 织物的表面粗糙度、润湿性、表面能和表面化学活性,且不会破坏纤维主干结构。当 GO 浓度为 0.8 g/L 时,BF/PA6 复合材料的层间剪切强度、冲击强度、弯曲强度和弯曲模量分别提高了 85.1%、43.2%、53.2% 和 63.4%,平均摩擦系数和磨损率分别降低了 15.2% 和 40.5%。引入的均匀 GO 可在 BF 织物和 PA6 基质之间产生机械啮合、相似相容性和化学交联,从而加强纤维织物增强热塑性复合材料的界面粘合。随着界面粘合力的增强,BF 织物增强热塑性复合材料的抗应力破坏能力也得到了提高。在摩擦往复应力作用下,引入的 GO 可抑制微裂纹的产生和扩展,形成摩擦传递膜,起到固体润滑和抗磨作用,并增强了复合材料的热稳定性,减轻了摩擦热损伤。本研究提供的 BF 织物增强热塑性复合材料界面增强方法简单、绿色、高效,具有良好的应用前景。

      原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2238785423029484