玄武岩纤维表面改性及界面效应

摘要

通过原位接枝的方法可以制备得到不同SiO 2粒径的GNPs/SiO 2杂化材料.采用上浆工艺,将具有特殊三维结构的石墨烯/二氧化硅(GNPs/SiO 2)杂化材料引入玄武岩纤维表面改善界面性能.通过复丝拉伸断裂实验和多种表征手段,对改性处理前后的纤维表面形貌及力学性能进行观察和分析.结果表明,通过原位接枝法可在GNPs片层表面实现SiO 2粒径可控;在界面中杂化材料以铆钉形式增加微裂纹,从而防止应力集中,有效地增加了界面粘结强度,特别当SiO 2粒径增大到170nm时,纤维复合材料的断裂强度提高了78.03％,断裂伸长率是未改性的断裂伸长率的3倍.这表明杂化材料在提高玄武岩纤维复合材料的力学性能上有重要影响.