碳纳米管膜层间增韧对碳纤维复合材料力学性能的影响

邓火英¹，王立敏¹，冯奕钰²，陈名海³，蒋文革¹

1. 航天材料及工艺研究所2. 天津大学材料科学与工程学院3. 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

摘 要：分别采用两种碳纳米管膜进行层间增韧,应用热压罐工艺成型了碳纳米管膜/碳纤维增强树脂基复合材料,研究了碳纳米管膜的成型工艺、取向、面密度对复合材料力学性能和层间韧性的影响。结果表明:CNT膜平行于碳纤维铺放时复合材料的压缩强度、90°弯曲强度和层剪强度均高于CNT膜垂直于碳纤维铺放时的复合材料性能。面密度较小的CNT膜对复合材料的增韧效果较好。喷涂法成型的碳纳米管膜层间改性的复合材料层间断裂韧性明显优于拉膜法碳纳米管膜层间改性的。CNT无规膜的面密度为0.75 g/m2时,复合材料的GIC和GIIC最优,相比改性前分别提高了21%和42%。

关键词：碳纳米管膜;层间增韧;复合材料;力学性能;