為了充分利用碳納米管(CNTs)優(yōu)異的力學(xué)性能優(yōu)勢來進(jìn)一步提高玻纖／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的模量，本文提出了兩種將CNTs引入復(fù)合材料的方法。第一種方法：將多壁碳納米管( MWCNTs)，通過超聲、高速剪切和三輥機(jī)碾壓等方法分散在低粘度的環(huán)氧樹脂中，制備MWCNTs/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料基體，但是碳納米管的引入，使得樹脂的拉伸強(qiáng)度在CNTs含量超過lwt%后呈下降趨勢，模量的增加也不明顯，最終導(dǎo)致制備的MWCNTs/玻纖／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料改性效果并不理想。第二種方法：在高壓靜電場下，將碳納米管直接附著在玻纖絲束表面，通過電場實(shí)現(xiàn)CNTs的定向附著，用得到的改性絲束與環(huán)氧樹脂復(fù)合，制備復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種新方法制得的玻纖絲束的力學(xué)性能得到了明顯的改善，模量提高了近30%，相應(yīng)的復(fù)合材料力學(xué)性能也得到明顯提高。接下來又采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了碳納米管在樹脂中的分散狀態(tài)以及力學(xué)試樣的斷口形貌。通過對比發(fā)現(xiàn)，在同等MWCNTs添加量的前提下，用第一種方法制備的玻纖增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的模量提高了不到10%，而第二種方法提高了21%．第二種方法更為有效。
多壁碳納米管改性玻纖-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能.pdf
與碳纖維相比，玻璃纖維具有較大的應(yīng)變率和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但是玻璃纖維的模量要遠(yuǎn)低于碳纖維，所以有必要研究如何提高玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能，尤其是模量的提高，以使低成本的玻纖可以部分替代碳纖維。
碳納米管具有優(yōu)異的力學(xué)性能，其強(qiáng)度和模量是普通的碳纖維高一個(gè)數(shù)量級，碳納米管自1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以來，一直在復(fù)合材料領(lǐng)域被廣泛關(guān)注，少量碳納米管的加入就可以大大增加樹脂和纖維的力學(xué)性能，同時(shí)能相應(yīng)提高復(fù)合材料其他方面，如熱性能、電磁性等。
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