碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、本論文制備了多個體系的碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,并對其性能進行了相關(guān)的研究。由于碳纖維和環(huán)氧樹脂的相容性較差,因此本文先對碳纖維的表面進行處理,制備出碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,研究了碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的力學(xué)性能變化以及碳纖維的含量變化對復(fù)合材料力學(xué)性能、熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)電性能的影響。隨后又制備了石墨烯改性碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,考察接枝改性石墨烯的加入對材料界面性能、抗壓性能和導(dǎo)電性能的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn),碳纖維經(jīng)表面氧

2、化處理后,碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的力學(xué)性能與純環(huán)氧樹脂復(fù)合材料相比有了很大提高。當碳纖維體積分數(shù)為15％時, EP/CF復(fù)合材料的拉伸強度達到最大值,比純環(huán)氧樹脂復(fù)合材料提高了156.90%;當碳纖維體積分數(shù)為25%時,EP/CF復(fù)合材料的抗壓強度達到最大值,比純環(huán)氧樹脂復(fù)合材料提高了116.73%;碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的力學(xué)性能隨碳纖維含量的增加呈拋物線狀變化,先上升,達到最大值后下降,當碳纖維體積含量相同時,表面經(jīng)過處理的

3、CF/EP復(fù)合材料力學(xué)性能要比未經(jīng)過表面處理的碳纖維復(fù)合材料好,其中,最大拉伸強度提高了23.37%,最大抗壓強度提高了11.73%。
　　碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)隨碳纖維含量的變化呈波浪狀變化,在小于Tg溫度下,碳纖維體積分數(shù)為10%時,EP/CF復(fù)合材料的CET達到最小值,比純環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的CET降低了75.22%;復(fù)合材料的電阻率隨碳纖維體積含量的變化而變化,在碳纖維表面經(jīng)過氧化處理的復(fù)合材料中,碳纖維體積