基于碳纳米管界面改性的碳纤维复合材料抗γ辐射性能研究

来源期刊：材料导报2019年第24期

论文作者：闫民杰 刘梁森 陈莉 刘丽研 荆妙蕾 徐志伟 姜亚明 傅宏俊

文章页码：4174 - 4180

关键词：复合材料;抗辐射;碳纳米管;界面改性;碳纤维;

摘    要：为研究碳纳米管（CNTs）界面改性对碳纤维/环氧复合材料（CF/EP）抗辐照性能的影响,采用电泳沉积法将CNTs引入到CF/EP界面区域（CF-CNTs/EP）中,然后分别对CF/EP和CF-CNTs/EP进行γ射线辐照处理（γ-CF/EP和γ-CF-CNTs/EP）,并对复合材料的力学性能、热学性能、耐疲劳性能和官能团变化等特性进行分析。结果表明:由于CNTs的存在,γ-CF-CNTs/EP的储能模量、玻璃化转变温度、弯曲强度和弯曲模量分别比γ-CF/EP高7. 8 GPa、4. 53℃、280 MPa和19. 2 GPa;γ-CF-CNTs/EP的耐疲劳性能优于γ-CF/EP; XPS测试发现γ-CF-CNTs/EP内部C-C键的含量急剧减少10. 88%,C-N键和C-O键的含量分别增加5. 97%和4. 44%,而γ-CF/EP无明显变化。结合断面形貌分析和裂纹扩展模型,讨论了CNTs增强复合材料抗γ射线辐射的微观结构和增强机制。以上结果证实,CNTs界面区域改性可以有效提升CF/EP的抗辐射性能。