【编号】2024-42

【题名】BN粒子改性PVDF电纺纤维膜插层增强碳纤维/环氧树脂复合材料层间韧性

【作者】曾塘玉，马传国，向阳等

【机构】桂林电子科技大学

【刊名】复合材料科学与工程（2024年04期）

【文摘】针对纤维增强复合材料层压板的分层失效问题，本文提出了一种氮化硼(BN)粒子改性聚偏氟乙烯(PVDF)电纺纤维膜以插层方式增强碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料层间断裂韧性的方法。通过超声处理将BN均匀分散于PVDF溶液中，利用静电纺丝方法制备了 BN改性PVDF纤维膜(BN&PVDF)，作为插层材料被引入碳纤维的层间，采用手工铺设-真空热压法制备BN&PVDF增强CF/EP复合材料层压板(BN&PVDF-CF/EP)。重点研究了 BN粒子含量对改性PVDF电纺纤维膜增强CF/EP层间断裂韧性的影响及相关增韧机理。研究结果显示:当BN含量为3.2wt％时，BN&PVDF电纺纤维膜的增韧效果最好，相对于CF/EP，BN&PVDF-CF/EP的Ⅰ型层间断裂韧性提高了 129.6％，Ⅱ型层间断裂韧性提高了 160.6％；BN粒子引入后，提高了 PVDF的拉伸强度和模量；SEM分析显示，BN粒子被部分镶嵌于PVDF纤维上，提高了 PVDF纤维表面的粗糙度，增强了 PVDF纤维与基体的界面相互作用，引起了更加复杂的增韧形式并提高了 PVDF纤维的增韧效果。