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多尺度增强增韧复合材料

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多尺度增强增韧复合材料

        本课题组在多尺度增强增韧复合材料的研究中建立了纳米纤维膜层间增韧增

纤维复合材料的新方法,并且发展了以表面功能化碳纳米管的多尺度增强增

纤维树脂基复合材料的新途径。如图1所示,首先通过静电纺丝技术将热塑

料制成纳米纤维膜,然后将纤维膜铺放在碳纤维预浸料的层间,从而将纳米纤维

膜引入到复和材料的层间,实现层间增韧的目的。进一步,将碳纳米管引入到热

塑性塑料纳米纤维膜中成功制备了PSF/MWNTs 杂化纳米纤维膜,将该杂化纳米

纤维膜引入到复合材料基体中,通过热塑性塑料粒子的相分离,可以实现

MWNTs/PSF/CF/EP多尺度同步增强增韧CFRP的途径(如图2,3所示)。

 

研究方向一 -----------纳米纤维膜层间增韧碳纤维复合材料

 

图1. 纳米纤维膜增强增韧CFRP复合材料示意图

 

1 纳米纤维增韧碳纤维树脂基复合材料的制备方法,CN 101007443 B

2 Li, Gang; Li, Peng; Yu, Yunhua; Jia, Xiaolong; Zhang, Shen; Yang, Xiaoping; Ryu, Seungkon. Materials Letters, 2008, 62(3): 511-514.

3 Li, Gang; Li, Peng; Zhang, Chen; Yu, Yunhua; Liu, Haiyang; Zhang, Shen; Jia, Xiaolong; Yang, Xiaoping; Xue, Zhongmin; Ryu, Seungkon. Composites Science and Technology, 2008, 68(3-4): 987-994.

4 Li, Gang; Zhang, Chen; Wang, Yang; Li, Peng; Yu, Yunhua; Jia, Xiaolong; Liu, Haiyang; Yang, Xiaoping; Xue, Zhongmin; Ryu, Seungkon. Composites Science and Technology, 2008, 68(15-16): 3208-3214.

5 Li, Gang; Huang, Zhibin; Xin, Chunling; Li, Peng; Jia, Xiaolong; Wang, Binghui; He, Yadong; Ryu, Seungkon; Yang, Xiaoping. Materials Chemistry and Physics, 2009, 118(3): 398-404.

6 Li, Gang; Huang, Zhibin; Li, Peng; Xin, Chunling; Jia, Xiaolong; Wang, Binghui; He, Yadong; Ryu, Seungkon; Yang, Xiaoping. Thermochimica Acta, 2009, 497(1-2): 27-34.

 

 

研究方向二 -----多尺度增强增韧碳纳米管/碳纤维复合材料

 

图2. 聚砜/碳纳米管杂化纳米纤维增强增韧环氧树脂的相分离示意图

 

图 3. MWNTs/PSF/CF/环氧树脂基体网络同步增强增韧CFRP

 

发明专利及文章:

1 一种具有高度取向MWNTs的杂化纳米纤维同步增强增韧CFRP复合材料的制备方法,申请号: 201210217642

2 预浸料树脂用高接枝率环氧化碳纳米管添加剂的制备方法,申请号: 201310475568.4

3 Li, Gang; Jia, Xiaolong; Huang, Zhibin; Zhu, Bo; Li, Peng; Yang, Xiaoping; Dai, Wuguo. Materials Chemistry and Physics, 2012, 134( 2-3): 958-965.

4 Jia, Xiaolong; Li, Gang; Liu, Baiyang; Luo, Yuming; Yang, Guang; Yang, Xiaoping. Composite Part A, 2013, 48:101-109

5 Li, Peng; Liu, Dawei; Zhu, Bo; Li, Bo; Jia, Xiaolong; Wang, Lili; Li, Gang; Yang, Xiaoping. Composite Part A, Available online 21 September 2014.