含石墨烯相关材料预浸料制备的多尺度 CFRP 层压板的工业制造与表征
应用物理
2020-07-28 v1 材料科学
摘要
在碳纤维增强聚合物（CFRP）中引入石墨烯相关材料（GRMs）已被证明能增强其力学和电学性能。然而，仍缺乏以工业规模和高效方式生产这种三相材料（多尺度复合材料）的方法。本文按照航空航天工业目前使用的标准程序，制造了含有不同 GRMs 的多尺度 CFRP 复合材料，旨在评估其潜在应用。将石墨纳米片（GNPs）、原位剥离氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（rGO）分散到环氧树脂中，随后浸渍航空级碳纤维带。所得预浸料通过手糊成型和 180 °C 热压罐固化制造层压板。开展了广泛的表征工作，以理解所制造的不同多尺度层压板的行为。通过热演变技术评估了固化度、玻璃化转变温度和降解温度。同时，分析了它们的力学性能（拉伸、弯曲、面内剪切、层间剪切和 I 型层间断裂韧性）以及导电性。制造过程适用于生产三相层压板，其质量与传统 CFRP 一样好。添加 GO 和 rGO 提高了面内剪切性能和抗分层能力，而添加 GNP 改善了导电性。
引用
@article{arxiv.2007.12902,
title = {Industrial manufacturing and characterization of multiscale CFRP laminates made from prepregs containing graphene-related materials},
author = {Veronica Rodriguez-Garcia and Julio Gomez and Francesco Cristiano and Maria R. Gude},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.12902},
year = {2020}
}