界面改性芳纶纤维增强环氧树脂

介电强度提升三成

通过聚多巴胺辅助等离子体处理在芳纶纤维表面沉积氧化石墨烯，构建多尺度界面电荷陷阱，显著提升介电性能并增强界面结合。

Kong, Xiaoxiao · 74015113 · Du, Yijun · Chen, Yun · Ge, Zhang · 邢云琪 · Du, Bo Xue

Surfaces and Interfaces 2025

具体参数

直流电导率降低率

{'zh': '81.31', 'en': '81.31'} %

局部放电起始电压提升率

{'zh': '15.18', 'en': '15.18'} %

击穿强度提升率

{'zh': '30.60', 'en': '30.60'} %

界面剪切强度提升率

{'zh': '136.43', 'en': '136.43'} %

层间剪切强度提升率

{'zh': '55.71', 'en': '55.71'} %

技术优势

电荷陷阱捕捉载流子

氧化石墨烯的大比表面积和纳米效应显著增强电荷陷阱能力，抑制载流子迁移，从而降低直流电导率并提升击穿强度。

界面结合大幅增强

芳纶纤维表面粗糙度和机械互锁增强，使界面剪切强度提升136.43%，层间剪切强度提升55.71%，有效防止界面脱粘。

耐机械冲击

界面电荷陷阱在机械冲击后仍保持有效，适用于同时承受高电压和动态机械载荷的设备。

应用场景

• 高压电力设备：用于承受高电压和动态机械载荷的绝缘部件，防止电击穿和机械失效。
• 纤维增强复合材料：作为增强体提高复合材料介电性能和界面结合，替代传统芳纶纤维。
• 电介质材料：通过界面电荷陷阱调控载流子，降低电导率并提高击穿强度。
• 航空结构材料：用于轻质高强且耐电击穿的航空结构件，提升可靠性和寿命。