硅烷接枝石墨烯增强碳/碳复合材料

弯曲强度提升250%

通过硅烷偶联剂与磺化石墨烯自组装，在纤维与基体间构建共价交联网络，同时修复纤维表面沟槽缺陷，解决碳/碳复合材料因粘结剂位移和开裂导致的界面弱化问题。

Yuhan, Zhang · Yao, Wu · Wei, Wenfu · Shijie, Chen · Li, Jie · 杨泽锋 · 高国强 · 吴广宁

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

压缩强度

{'zh': '216.98', 'en': '216.98'} MPa

弯曲强度

{'zh': '54.78', 'en': '54.78'} MPa

孔隙率降低幅度

{'zh': '31.5', 'en': '31.5'} %

拉伸强度提升幅度

{'zh': '19', 'en': '19'} %

技术优势

界面结合更紧密

硅烷偶联剂层修复了碳纤维表面的沟槽和缺陷，增强了纤维本身的强度，并为后续结合提供了基础。

纤维分布更均匀

磺化石墨烯的加入改善了纤维在基体中的分布特性，使硅烷处理后的碳纤维能够发挥更大作用。

抗氧化性能提升

孔隙率的降低和界面结合的改善导致了抗氧化性能的增加，有助于材料在高温下的稳定性。

应用场景

• 航空航天结构材料：高比强度结构件替代金属，减重并承受复杂载荷。
• 碳纤维复合材料：改善界面结合，提升整体力学性能。
• 高温结构部件：抗氧化性提升，可在高温下保持结构完整性。
• 火箭热防护材料：耐高温和抗氧化，保护飞行器免受气动加热。