十二面体ZIF-67结构

界面剪切强度提升216%

由十二片纳米片自组装而成的中空菱形十二面体ZIF-67，通过塑性变形、微裂纹致密化、裂纹偏转和机械互锁等协同机制，显著增强回收碳纤维/环氧树脂复合材料的界面结合，同时赋予其优异的电磁屏蔽性能。

Juan, Xiong · Zhaopao, Ma · Dingjian, Ye · Zheng, Qitan · Qinyu, Sun · Zijun, Zhou · 李华 · 刘河洲

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2026

具体参数

层间剪切强度

{'zh': '70.2', 'en': '70.2'} MPa

电磁屏蔽效能

{'zh': '64.2', 'en': '64.2'} dB

吸收系数

{'zh': '36.3', 'en': '36.3'} %

技术优势

界面强度翻三倍

ZIF-67中空结构引发塑性变形、微裂纹致密化、裂纹偏转与机械互锁，同时提供化学键合，使ILSS达70.2 MPa。

吸收主导屏蔽

碳化后形成钴纳米颗粒/石墨碳/纳米孔碳多级结构，阻抗匹配与介电-磁协同损耗使吸收系数达36.3%，减少反射污染。

回收纤维直接可用

在回收碳纤维上直接生长ZIF-67，无需额外活化或复杂前处理，即可制备高性能复合材料。

应用场景

• 碳纤维复合材料界面增强：提升回收碳纤维与树脂的界面结合，替代传统上浆剂或等离子处理。
• 电磁屏蔽材料：赋予结构复合材料吸收型电磁屏蔽功能，减少反射二次污染。
• 航空航天结构材料：同时满足航空航天对轻质、高强和电磁兼容的要求。
• 可持续复合材料：将退役CFRP中的回收碳纤维直接升级为高性能多功能复合材料。