Ti3C2Tx/聚酰亚胺复合材料的制备及性能

摘要

为了改善聚酰亚胺(PI)的热学性能和冲击断裂强度、弯曲强度和硬度等力学性能,通过液相刻蚀三元层状陶瓷Ti3AlC2制备了二维层状结构纳米Ti3C2Tx,利用XRD、FE-SEM对产物进行了物相分析和微观结构表征;采用湿法球磨和热压成型法制备了不同Ti3C2Tx含量的Ti3C2Tx/PI复合材料,考察了Ti3C2Tx对复合材料热学性能、冲击断裂强度、弯曲强度和硬度等的影响,并分析了断面形貌.结果 表明,所制备的Ti3C2Tx为纳米片层结构,片层厚度为20～50 nm,片层堆叠;二维Ti3C2Tx在PI基体中分散均匀,且固化过程中PI进入Ti3C2Tx层间提高了二者之间的结合力,使界面结合良好;Ti3C2Tx纳米片的添加提高了PI的玻璃化转变温度并改善了基体的冲击断裂强度、弯曲强度和硬度等,当Ti3C2Tx添加量为0.25wt％时,Ti3C2Tx/PI复合材料的玻璃化转变温度提高了17℃,冲击断裂强度提高了31％.