ZIF-8修饰碳纤维

层间剪切增44%

通过电泳沉积将ZIF-8纳米晶均匀覆盖在碳纤维表面，利用其多孔结构和离子作用增强纤维与环氧树脂的界面结合，显著提升复合材料的力学性能。

Xue, Lei · Li, Xiaoyu · Bin, Sun · Xinyu, Zhou · Peng, Chen · 刘宁宁 · 赵敏 · Zhang, Yushen · 黄玉东 · Caifeng, Wang

Polymer Composites 2025

参数信息

层间剪切强度提升

43.56 %

拉伸强度提升

25.48 %

技术优势

界面强度大幅提升

ZIF-8多孔结构增加纤维表面粗糙度，提供机械锁合，同时改善润湿性，使层间剪切强度提升43.56%。

制备高效可控

采用电泳沉积法在碳纤维上均匀沉积ZIF-8纳米晶，方法快速，且ZIF-8尺寸和形貌可调，利于放大生产。

拉伸强度同步提升

复合材料拉伸强度提高25.48%，碳纤维本身拉伸强度也得到增强，表明涂层未损伤纤维。

应用场景

• 碳纤维复合材料：直接用于复合材料铺层，提升层间剪切与拉伸强度，无需额外界面处理。
• 纤维增强聚合物：作为增强纤维表面改性涂层，有效传递载荷，抑制分层失效。
• 金属有机框架应用：将ZIF-8多孔结构用于纤维-树脂界面，发挥机械锁合与润湿改善作用。
• 轻质高强材料：在保持轻质前提下提高力学性能，适用于航空航天、汽车等轻量化部件。