碳纳米管对碳纤维／环氧树脂复合材料力学性能的影响

摘要

为了探讨碳纳米管（CNTs）对碳纤维／环氧树脂复合材料（CF／ER复合材料）力学性能与疲劳寿命的影响，利用静态拉伸实验和拉一拉疲劳实验沿纤维方向对CF／ER复合材料和CNTs增强CF／ER复合材料（CNTs／CF／ER复合材料）进行了对比研究，同时利用X射线仪与扫描电镜对试样进行了观察。研究结果表明，CNTs的加入，虽然对CF／ER复合材料的拉伸力学性能影响不明显，但可以提高高周疲劳寿命约4倍，使各种实验应力水平下的裂纹密度降低9．5％以上，并可观察到试样中CNTs的拔出、破裂及桥联作用。由此可见，CNTs的加入可明显改善CF／ER复合材料的疲劳寿命。