CNT接枝碳纤维

界面强度提升六成

在碳纤维表面直接生长碳纳米管，通过界面增强机制显著提高复合材料层间剪切强度，且分子动力学模拟揭示了其保护环氧分子链不被破坏的微观机理。

Zhang, Muhan · Yalin, Yu · Luan, Yihao · 周何 · 彭雄奇 · Gong, Luyang · 周华民

Thin-Walled Structures 2024

参数信息

界面拉伸强度提升

62.11 %

界面剪切强度提升

62.67 %

层间剪切强度提升

27.78 %

技术优势

阻止微缺陷萌生

碳纳米管保护环氧分子链的相互作用不被破坏，防止界面劣化过程中微缺陷的萌生与扩展。

层间剪切提升28%

采用电场辅助火焰合成在碳纤维上接枝CNT后，复合材料层间剪切强度提升27.78%，验证了模拟预测。

应用场景

• 碳纤维复合材料：直接获得高强度界面，无需额外上浆或活化处理。
• 碳纳米管增强：利用CNT机械联锁和能量耗散，增强纤维/基体载荷传递。
• 环氧树脂基复合材料：抑制环氧微缺陷萌生，提高层间剪切性能。
• 纤维表面改性：直接生长CNT无需后处理，工艺简单可扩展。