界面结合方式对氧化石墨烯-碳纤维/环氧树脂复合材料性能的影响

摘要

采用不同制备工艺制备氧化石墨烯(graphene oxide,GO)-碳纤维(carbom fibre,CF)/环氧树脂(epoxy,EP)复合材料,探讨了3种界面结合机理,对比分析了不同的界面结合方式对氧化石墨烯-碳纤维/环氧树脂复合材料界面剪切强度(interfacial shear strength,IFSS)、弯曲性能及层间剪切强度(interlaminar shear strength,ILSS)的影响.研究结果表明:氧化石墨烯对复合材料界面的作用主要是增强界面处机械互锁能力,以及少量化学键形成产生的作用力;氧化石墨烯吸附在碳纤维表面再与环氧树脂形成的界面结合方式可使复合材料界面剪切强度提升66.97％,弯曲强度提升31.84％,层间剪切强度提升10％.可见,氧化石墨烯利用率高,工艺简单,有利于实现工业生产.