玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的界面强化与力学性能研究

作者：税涛; 李珍; 向东^*; 王斌; 赵春霞; 李辉; 李振宇; 王平; 李云涛; 武元鹏

来源：塑料工业, 2023, 51(05): 95-154.

• 玄武岩纤维
• 复合材料
• 界面
• 力学性能
• 改性

本文通过手工铺层和热压制备了一种具有多尺度增强的环氧树脂(EP)复合材料。首先，利用不同质量分数的硅烷偶联剂(KH560)改性玄武岩纤维(BF),并采用浸渍法将羧基化多壁碳纳米管(CNT)接枝到改性BF的表面上，以实现BF/CNT对复合材料的多尺度增强。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表明KH560成功接枝到BF表面。扫描电子显微镜(SEM)表明，BF/CNT增强复合材料的树脂黏附性更好，界面相互作用更强。研究发现KH560的质量分数是实现CNT固定化和复合材料良好力学性能的重要因素。在KH560的最佳质量分数(5%)下，由于更有效的载荷传递，复合材料(BF-5%KH560-CNT/EP)的拉伸强度、弯曲强度和层间剪切强度分别为637.82 MPa、1 519.94 MPa、105.27 MPa,与未改性复合材料相比分别提高了12.51%、20.93%和25.55%。

• 单位
  材料学院; 西南石油大学