体能训练器械引入改性碳纤维复合材料的性能测试研究

摘要

采用分子沉淀法在碳纤维表面接枝碳纳米管进行改性,制备了体能训练器械用碳纤维复合材料。对比分析了未改性和接枝改性碳纤维及其复合材料的显微形貌、拉伸性能和冲击性能。结果表明,碳纤维在接枝表面改性后,表面形成了含O和含N的官能团,且随着接枝层数增多,碳纤维表面接枝CNTs逐渐增多,未发生明显团聚。改性碳纤维的单丝拉伸强度、界面剪切强度会得到不同程度提高;经过接枝改性处理后,改性碳纤维复合材料的碳纤维复合材料的冲击形成功、裂纹扩展功和总冲击功都有不同程度提高,且随着接枝改性层数的增加,改性碳纤维复合材料的碳纤维复合材料的冲击形成功、裂纹扩展功和总冲击功都逐渐增大。接枝改性处理有助于提升碳纤维单丝和复合材料的力学性能。