氧化石墨烯界面层

抗断性能最高提升44%

在碳纤维与水泥基体之间引入氧化石墨烯薄层，显著提升界面抗损伤能力。

Min, Benzhi · 陈国良 · Yongyang, Sun · Ke, Li · Xi, Chen · 王振清

Materials and Design 2024

参数信息

损伤强度提升幅度

22.64–63.81 %

临界能量释放率提升幅度

37.18–43.90 %

技术优势

界面损伤强度可提升逾六成

氧化石墨烯薄层通过氢键和原子间相互作用增强界面抗损伤能力，使损伤强度提升幅度达22.64%至63.81%。

抗断裂性能提升近半

临界能量释放率提升37.18%至43.90%，表明界面抵抗裂纹扩展的能力显著增强。

原子尺度揭示增强机制

通过分子动力学模拟探明界面内氢键和原子间相互作用是抵抗界面损伤的关键，为理性设计提供依据。

应用场景

• 碳纤维复合材料界面改性：用于碳纤维复合材料的界面强化，改善纤维与基体的粘结和抗裂性能。
• 高性能混凝土：用于制备高韧性、高耐久性的高性能混凝土，抑制微裂纹形成。
• 纳米添加剂：利用氧化石墨烯纳米片对界面进行原子尺度调控，提升纤维增强效果。
• 纤维增强复合材料：提高纤维增强复合材料的界面结合强度，延缓界面脱粘和开裂。