复合材料学报

作者：蒋鹏, 王仲奇, 常正平, 杨宗琪, 周旭, 冯征昊,

关键词：CFRP, 磁性碳纳米管, 喷涂工艺, 界面改性, 断裂韧性,

为了提高碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层间性能，采用共沉淀法在碳纳米管上接枝磁性Fe₃O₄粒子，通过定向喷涂工艺使磁性碳纳米管(Fe₃O₄-MWCNTs)在碳纤维表面取向一致，并喷涂树脂加以固定，形成碳纤维-定向碳纳米管-树脂界面，采用真空辅助树脂渗透成形(Vacuum assisted resin infusion, VARI)工艺制备层间性能优异的Fe₃O₄-MWCNTs层间定向增强CFRP。试验结果表明，喷涂树脂可改善和巩固定向喷涂工艺。与未加磁场喷涂工艺相比，当Fe₃O₄-MWCNTs的质量分数为0.3wt%时，采用定向喷涂工艺试件的I型层间断裂韧性(<i>G</i>_IC)提升幅度最大，<i>G</i>_IC提高了37.7%。断面形貌分析表明其增强机制以树脂的塑性变形、Fe₃O₄-MWCNTs棒状聚集体的拔出及树脂塑性孔洞的生长为主。该研究为具有可控定向行为的磁性碳纳米管改性CFRP层间力学性能提供了新思路与方法。

来源：2021年第2期

《复合材料学报》期刊编辑部

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