碳纳米管有序排列对碳纤维增强环氧树脂基复合材料低温性能的影响

赫玉欣^1,2,3，杨松¹，张丽⁴，桑亚非¹，陆昶¹，刘春太²

1. 河南科技大学化工与制药学院2. 郑州大学橡塑模具国家工程研究中心4. 洛阳师范学院化学化工学院

摘 要：为了提高碳纤维增强环氧树脂（CF/EP）复合材料在低温（77K）循环条件下的抗微裂纹性能,采用共沉淀法制备了具有良好顺磁性的Fe₃O₄修饰氧化碳纳米管（Fe₃O₄-O—MWCNTs）,并研究了Fe₃O₄-O—MWCNTs在环氧树脂（EP）基体中的有序排列对EP及CF/EP复合材料低温性能的影响。结果表明:Fe₃O₄-O—MWCNTs的有序排列可有效提高EP基体的低温力学性能及降低EP基体的热膨胀系数,相对于纯EP,Fe₃O₄-O—MWCNTs改性EP的热膨胀系数降低了41.6%;相对于CF/EP复合材料,Fe₃O₄-O—MWCNTs改性CF/EP复合材料在低温环境下的微裂纹密度降低了56.2%。

关键词：环氧树脂;碳纤维;碳纳米管;性能;低温;