【編號】2024-42

【題名】BN粒子改性PVDF電紡纖維膜插層增強碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層間韌性

【作者】曾塘玉，馬傳國，向陽等

【機構(gòu)】桂林電子科技大學(xué)

【刊名】復(fù)合材料科學(xué)與工程（2024年04期）

【文摘】針對纖維增強復(fù)合材料層壓板的分層失效問題，本文提出了一種氮化硼(BN)粒子改性聚偏氟乙烯(PVDF)電紡纖維膜以插層方式增強碳纖維/環(huán)氧樹脂(CF/EP)復(fù)合材料層間斷裂韌性的方法。通過超聲處理將BN均勻分散于PVDF溶液中，利用靜電紡絲方法制備了 BN改性PVDF纖維膜(BN&PVDF)，作為插層材料被引入碳纖維的層間，采用手工鋪設(shè)-真空熱壓法制備BN&PVDF增強CF/EP復(fù)合材料層壓板(BN&PVDF-CF/EP)。重點研究了 BN粒子含量對改性PVDF電紡纖維膜增強CF/EP層間斷裂韌性的影響及相關(guān)增韌機理。研究結(jié)果顯示:當(dāng)BN含量為3.2wt％時，BN&PVDF電紡纖維膜的增韌效果最好，相對于CF/EP，BN&PVDF-CF/EP的Ⅰ型層間斷裂韌性提高了 129.6％，Ⅱ型層間斷裂韌性提高了 160.6％；BN粒子引入后，提高了 PVDF的拉伸強度和模量；SEM分析顯示，BN粒子被部分鑲嵌于PVDF纖維上，提高了 PVDF纖維表面的粗糙度，增強了 PVDF纖維與基體的界面相互作用，引起了更加復(fù)雜的增韌形式并提高了 PVDF纖維的增韌效果。