石墨烯/环氧树脂复合材料增韧机理研究

来源期刊：功能材料2018年第3期

论文作者：王凯 刘魏英

文章页码：3082 - 6177

关键词：石墨烯;环氧树脂;复合材料;断裂韧性;

摘    要：用乙二胺将氧化石墨烯还原,经过冷冻干燥得到质轻的多孔石墨烯气凝胶,再用热固性树脂材料在恒温箱中真空浇筑浸渍石墨烯气凝胶,得到石墨烯/环氧树脂复合材料。力学性能测试表明,石墨烯/环氧树脂复合材料断裂韧性相比纯树脂材料显著提高,且石墨烯含量在0~0.70%(质量分数)范围内,韧性随含量升高而增加;含量超过0.70%(质量分数),韧性由于石墨烯的团聚作用而下降,因此可知石墨烯的最佳含量为0.70%(质量分数)。SEM断面分析可知,石墨烯的加入使得材料裂纹的路径和断面在扩展过程中增加,导致新裂纹所需的表面能和塑性变形能显著增加,从而从微观上解释了石墨烯的存在及其含量值对石墨烯/环氧树脂复合材料韧性的影响机理。