多巴胺改性碳纤维

界面剪切强度提升37.93%

通过多巴胺在碳纤维表面快速自组装形成均匀聚多巴胺涂层，显著改善纤维与环氧树脂的界面粘附，提高复合材料抗裂纹扩展能力。

Zhongwen, Hu · 王天天 · Yang, Jinsong · Niu, Buzhao · Peng, Chang · 谢劲松 · Tongyang, Pan

Applied Surface Science 2026

参数信息

层间剪切强度提升

37.93 %

技术优势

界面强度提升显著

均匀的聚多巴胺层改善了碳纤维的润湿性，增强了纤维与环氧树脂的粘附，使层间剪切强度提高了37.93%。

裂纹扩展路径改变

在剪切应力下，界面裂纹优先沿PDA-EP界面扩展而非碳纤维表面，表明抗裂纹能力得到改善。

工艺简单快速

通过多巴胺在碳纤维表面的快速自组装即可形成均匀涂层，无需复杂的表面处理步骤。

应用场景

• 碳纤维复合材料界面改性：用简单浸涂法改善碳纤维与树脂的界面结合，不需复杂表面处理。
• 仿生粘附涂层：利用类贻贝多巴胺涂层的万能粘附性，在惰性碳纤维表面形成强粘附层。
• 环氧树脂增韧：通过改善界面结合和改变裂纹扩展路径，提高环氧树脂复合材料的抗裂纹能力。