功能化GO/PE界面

剪切强度提升近40%

通过功能化氧化石墨烯，将聚乙烯界面从低密度滑移转变为内聚滑移，最大界面剪切强度媲美纯PE拉伸强度。

Wei, Hanqing · Dong, Bin · Yingying, Pang · 占海飞 · Lü, Chaofeng

International Journal of Mechanical Sciences 2023

参数信息

界面剪切强度

204–223 MPa

界面剪切强度

149–151 MPa

界面剪切强度提升幅度

30 %

临界样品厚度

60 Å

技术优势

强度提升近40%

功能化后最大界面剪切强度从149–151 MPa提升到204–223 MPa，与纯PE拉伸强度相当。

界面从滑移转向内聚

功能化提高界面处PE质量密度，使拔出过程从界面滑移变为内聚滑移，能量耗散更有效。

厚度越薄强度越高

当滑移面靠近内聚区，样品厚度小于60 Å时，边界限域效应使界面剪切强度随厚度减小而增加。

应用场景

• 聚合物纳米复合材料：提升GO增强聚合物复合材料的界面结合，充分发挥二维纳米填料的强化潜力。
• 高性能聚乙烯：实现PE基复合材料界面从低密度滑移向内聚滑移转变，获得媲美纯PE的剪切强度。
• 结构复合材料：通过机械互锁和功能化调控界面滑移行为，优化结构复合材料的载荷传递。
• 轻质高强材料：在低密度PE基体中实现高界面强度，兼顾轻量化与高强度需求。