磷酸根插层NiFe-LDH改性碳纤维

阻燃力学双提

玉米芯仿生结构在碳纤维表面原位生长镍铁层状双氢氧化物并插层磷酸根，同步提升环氧复合材料的阻燃与力学性能。

Yuanmeng, Lou · Zhaotian, Ba · Zhaodi, Yuan · Jian, Li · Li, Cui · Ma, Lili · Wang, Xiujuan · 闻新 · Song, Pingan

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

极限氧指数

{'zh': '36.8', 'en': '36.8'} %

UL-94 阻燃等级

{'zh': 'V0', 'en': 'V0'}

热释放速率峰值降幅

{'zh': '66.8', 'en': '66.8'} %

杨氏模量提升

{'zh': '26.9', 'en': '26.9'} %

拉伸强度提升

{'zh': '26.2', 'en': '26.2'} %

冲击强度提升

{'zh': '39.4', 'en': '39.4'} %

技术优势

阻燃等级达V0

NiFe-LDH催化EP裂解产物石墨化，磷酸根通过磷酸酯键增强炭层交联，协同阻燃。

力学性能全面提升

玉米芯状结构通过氢键与环氧基体形成强界面粘附，模量、拉伸和冲击强度均获提升。

灵感来自玉米芯

棒-片层级结构在纤维表面构建，赋予复合材料独特的阻燃和增强机制。

应用场景

• 碳纤维复合材料：直接作为环氧树脂增强体，同步获得阻燃和力学强化。
• 航空航天材料：满足航空材料对阻燃和轻质高强的双重需求。
• 阻燃复合材料：通过协同阻燃机制实现V0级，替代传统添加型阻燃剂。
• 高性能结构材料：在保持高模量高强度的同时解决易燃问题。