碳纤维三维网络体增强环氧树脂复合材料的性能.pdf

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1、第44卷，第7期工程塑料应用Vol.44，No.782016年7月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJul.2016doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.07.002*碳纤维三维网络体增强环氧树脂复合材料的性能1，2111，2罗云，陈雷，樊小华，费又庆(1.湖南大学材料科学与工程学院，长沙410082；2.湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室，长沙410082)摘要：以酚醛树脂粘结短切碳纤维(SCF)并炭化制得碳纤维三维网络增强体(CFNR

2、)，再采用真空袋成型法浸入环氧树脂(EP)制得新型EP／CFNR复合材料。通过显微镜观察CFNR和复合材料的微观结构，采用万能试验机测试力学性能，以及用电阻仪测定导电性能等方法对复合材料进行了评价。结果表明，炭化后的酚醛树脂将SCF粘结成连续的三维网络结构，EP／CFNR复合材料中SCF间有明显可见的炭质粘结点；当SCF质量分数为7.3%时，EP／CFNR复合材料较纯EP，EP／SCF复合材料的弯曲强度分别提高33%，29%，压缩强度分别提高23%，10%，同时，其体积电阻率是EP／SCF复合材料的1／

3、45。关键词：碳纤维网络增强体；环氧树脂；力学性能；微观结构；导电性中图分类号：TQ327文献标识码：A文章编号：1001-3539(2016)07-0008-05PropertiesofCarbonFiber3DNetworkReinforcedEpoxyResinComposites1，2111，2LuoYun，ChenLei，FanXiaohua，FeiYouqing(1.CollegeofMaterialsScienceandEngineering，HunanUniversity，Changsh

4、a410082，China；2.StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：3Dcarbonfibernetworkreinforcement(CFNR)wasfabricatedbasedonshortcarbonfibers(SCF)bondedandcar-bonizedwithphenolicresin.Theorigi

5、nalepoxyresin(EP)／CFNRcompositeswerepreparedbyvacuumbagmolding.Themicro-structuresofCFNRandEP／CFNRcompositeswereexaminedbyopticalandelectronmicroscopy.ThemechanicalpropertiesandelectricalpropertiesofthecompositeswereevaluatedbyuniversaltestingmachineandD

6、Cresistancetester，respectively.TheresultsindicatethattheSCFarebondedintocontinuous3Dnetworkbycarbonisedphenolicresin，andthereareobviousnetworknodesofcarbon-basedadhesivepointsbetweenSCFinEP／CFNRcomposites.WhentheSCFmassfractionis7.3%，thebendingstrengthof

7、EP／CFNRcompositeincreaseby33%and29%thanEP／SCFcompositeandpureEP，thecompressionstrengthincreaseby23%and10%.Additionally，thevolumeelectricalresistivityofEP／CFNRcompositeis1／45oftheEP／SCFcomposite.Keywords：carbonfibernetworkreinforcement；epoxyresin；mechanic

8、alproperty；microstructure；electricalconductivity[7]碳纤维(CF)具有高比强度、高比模量、质量轻、本较低，有很大的应用市场。此外，EP／SCF复耐热、导电、导热和尺寸稳定等一系列优异性能，是合材料的大量应用对于提高CF的回收利用也有重[1]一种优异的工程材料。环氧树脂(EP)具有优良要意义。[8–9]的电绝缘性能、耐化学药品性和粘结性能等，是应用SCF可以粘结成多孔结构，由于密度低、尺[2]