基于纳米压痕法的埃洛石纳米管/环氧复合材料力学性能表征

付昆昆^1,2，郑百林¹，张佳宁³，徐振忠²

1. 同济大学航空航天与力学学院2. 哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所3. 悉尼大学航空航天、机械和机械电子工程学院

摘 要：采用球磨法在环氧树脂中分散了不同质量分数(0、5wt%和10wt%)的埃洛石纳米管(HNTs),通过哌啶固化剂固化,制备了HNTs/环氧树脂复合材料,并利用纳米压痕法测试了HNTs/环氧树脂复合材料的弹性模量、硬度和蠕变性能。SEM和TEM观测表明:HNTs在环氧树脂中分散情况较好。纳米压痕实验结果表明:在不牺牲HNTs/环氧树脂复合材料弹性模量、硬度以及玻璃化转变温度的基础上,HNTs明显提高了环氧树脂基复合材料的抗蠕变性能,这主要是由于HNTs和环氧基分子链形成了新的交联结构,增加了材料的交联密度,刚性纳米粒子限制了环氧基分子链的活动性。

关键词：埃洛石纳米管;环氧树脂;复合材料;纳米压痕;蠕变性能;