碳纤维/酚醛复合材料

界面强度提 3.5 倍

通过多巴胺过渡层在碳纤维表面构建 TiO₂ 微纳分级结构,显著增强纤维与酚醛树脂的界面结合,从而大幅提升复合材料的层间剪切强度和耐磨性能。

陈贝贝 · Yang, Tong · Yang, Bi · Li, Jiaye · Wenquan, Dong · Lin, Zhang · 逄显娟 · Kan, Zhang

Wear 2023

参数信息

层间剪切强度
37.22 MPa
摩擦系数降低率
37.91 %
磨损率降低率
77.6 %

技术优势

界面强度提升超 3 倍

PDA 过渡层和 TiO₂ 微纳分级结构共同增强了纤维与树脂的物理化学相互作用,使层间剪切强度从 10.48 MPa 提高到 37.22 MPa。

摩擦系数降低近四成

在球盘摩擦测试中,CF-PDA-TiO₂/PF 的摩擦系数比未改性 CF/PF 低 37.91%,归因于均匀转移膜的形成。

耐磨性提升超过四倍

磨损率降低 77.6%,这得益于微纳多尺度界面增强促进应力分布和微裂纹偏转,并在对偶面形成保护性转移膜。

高载荷高速下摩擦稳定

CF-PDA-TiO₂/PF 在高载荷、高速滑动条件下仍能保持低摩擦系数和低磨损率,适合严苛工况。

应用场景