当前位置：
X-MOL 学术
›
Adv. Mater. Interfaces
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
MXene Reinforced Thermosetting Composite for Lightning Strike Protection of Carbon Fiber Reinforced Polymer
Advanced Materials Interfaces ( IF 4.3 ) Pub Date : 2021-08-08 , DOI: 10.1002/admi.202100803 Vipin Kumar 1 , Pritesh Yeole 2 , Ahmad Majed 3 , Chanyeop Park 4 , Kai Li 5 , Michael Naguib 3 , Pruthul Kokkada Ravindranath 6 , Charl Jafta 7 , Ryan Spencer 2 , Brett Compton 2 , Uday Vaidya 1, 2 , Vlastimil Kunc 1
Advanced Materials Interfaces ( IF 4.3 ) Pub Date : 2021-08-08 , DOI: 10.1002/admi.202100803 Vipin Kumar 1 , Pritesh Yeole 2 , Ahmad Majed 3 , Chanyeop Park 4 , Kai Li 5 , Michael Naguib 3 , Pruthul Kokkada Ravindranath 6 , Charl Jafta 7 , Ryan Spencer 2 , Brett Compton 2 , Uday Vaidya 1, 2 , Vlastimil Kunc 1
Affiliation
|
Ti3C2 – a member of the MXenes (2D transition metal carbides and nitrides) family, is investigated as an effective filler to improve the electrical, mechanical, and thermal properties of divinylbenzene (DVB) thermosetting resin. Consequently, its performance as a lightning strike protection (LSP) coating for carbon fiber reinforced polymer (CFRP) is evaluated. Polyaniline (PANI) – dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA) complex is used to cure the DVB resin. The synergic effect of MXenes (with surface that is negatively charged) with polyaniline (positive charge) shows electrostatic bonding and improved electrical conductivity in the composite. The addition of MXenes at 2 wt% into the PANI-DVB composite shows ≈139%, 10%, and 9% improvement in electrical conductivity, flexural strength, and flexural modulus, respectively, compared to the neat PANI-DVB composite. The composites are investigated using various material characterization techniques including Fourier transforms infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, and scanning electron microscopy. Furthermore, MXenes-DVB is utilized to create a conductive thermosetting coating on top of a CFRP substrate and tested against a lightning strike of 100 kA. CFRP with MXenes-DVB coating reduced the surface damage from 40.61 cm2 (reference CFRP panel) to 13.29 cm2 (CFRP coated with MXenes-DVB).
中文翻译：
MXene 增强热固性复合材料，用于碳纤维增强聚合物的雷击保护
钛3 C 2– MXenes（二维过渡金属碳化物和氮化物）家族的一员，被研究作为一种有效的填料来改善二乙烯基苯 (DVB) 热固性树脂的电气、机械和热性能。因此，评估了其作为碳纤维增强聚合物 (CFRP) 的雷击保护 (LSP) 涂层的性能。聚苯胺 (PANI) – 十二烷基苯磺酸 (DBSA) 复合物用于固化 DVB 树脂。MXenes（表面带负电）与聚苯胺（带正电）的协同效应显示出复合材料中的静电结合和改善的导电性。将 2 wt% 的 MXenes 添加到 PANI-DVB 复合材料中，其导电性、弯曲强度和弯曲模量分别提高了约 139%、10% 和 9%，与整洁的 PANI-DVB 复合材料相比。使用各种材料表征技术研究复合材料，包括傅里叶变换红外光谱、热重分析、差示扫描量热法和扫描电子显微镜。此外，MXenes-DVB 用于在 CFRP 基材上形成导电热固性涂层，并经过 100 kA 雷击测试。带有 MXenes-DVB 涂层的 CFRP 减少了 40.61 cm 的表面损伤 MXenes-DVB 用于在 CFRP 基材上形成导电热固性涂层，并经过 100 kA 雷击测试。带有 MXenes-DVB 涂层的 CFRP 减少了 40.61 cm 的表面损伤 MXenes-DVB 用于在 CFRP 基材上形成导电热固性涂层，并经过 100 kA 雷击测试。带有 MXenes-DVB 涂层的 CFRP 减少了 40.61 cm 的表面损伤2（参考 CFRP 面板）到 13.29 cm 2（涂有 MXenes-DVB 的 CFRP）。
更新日期：2021-09-12
中文翻译：
MXene 增强热固性复合材料，用于碳纤维增强聚合物的雷击保护
钛3 C 2– MXenes（二维过渡金属碳化物和氮化物）家族的一员，被研究作为一种有效的填料来改善二乙烯基苯 (DVB) 热固性树脂的电气、机械和热性能。因此，评估了其作为碳纤维增强聚合物 (CFRP) 的雷击保护 (LSP) 涂层的性能。聚苯胺 (PANI) – 十二烷基苯磺酸 (DBSA) 复合物用于固化 DVB 树脂。MXenes（表面带负电）与聚苯胺（带正电）的协同效应显示出复合材料中的静电结合和改善的导电性。将 2 wt% 的 MXenes 添加到 PANI-DVB 复合材料中，其导电性、弯曲强度和弯曲模量分别提高了约 139%、10% 和 9%，与整洁的 PANI-DVB 复合材料相比。使用各种材料表征技术研究复合材料，包括傅里叶变换红外光谱、热重分析、差示扫描量热法和扫描电子显微镜。此外，MXenes-DVB 用于在 CFRP 基材上形成导电热固性涂层，并经过 100 kA 雷击测试。带有 MXenes-DVB 涂层的 CFRP 减少了 40.61 cm 的表面损伤 MXenes-DVB 用于在 CFRP 基材上形成导电热固性涂层，并经过 100 kA 雷击测试。带有 MXenes-DVB 涂层的 CFRP 减少了 40.61 cm 的表面损伤 MXenes-DVB 用于在 CFRP 基材上形成导电热固性涂层，并经过 100 kA 雷击测试。带有 MXenes-DVB 涂层的 CFRP 减少了 40.61 cm 的表面损伤2（参考 CFRP 面板）到 13.29 cm 2（涂有 MXenes-DVB 的 CFRP）。
京公网安备 11010802027423号