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碳纳米管对环氧树脂力学性能的影响
袁观明李轩科张铭金吕早生张光德
(武汉科技大学,武汉430081)
文摘用浇铸成型法制备了碳纳米管/环氧树脂复合材料,研究了其力学性能,并探讨了该材料的微
观结构与性能之间的关系。结果表明,碳纳米管对环氧树脂具有明显增强增韧作用。在碳纳米管加入量为
3.0%(质量分数)时,复合材料的综合性能较好,拉伸强度、拉伸模量及断裂伸长率较纯树脂分别提高了
90%～100%、60%～70%、150%～200%。
关键词碳纳米管,环氧树脂,复合材料
EffectofCarbonNanotubesontheMechanicalPropertiesofEpoxyResin
YuanGuanmingLiXuankeZhangMingjinLüZaoshengZhangGuangde
(WuhanUniversityofScience＆Technology,Wuhan430081)
AbstractCarbonnanotube/epoxycompositesarepreparedbycast-moldingmethod.Themechanicalproper-
tiesofthecompositesandtherelationshipbetweenthepropertiesandthemicrostructureofthecompositesareinves-
tigated.Theresultsshowthatstrengthandtoughnessofepoxyresinareobviouslyimprovedwiththeadditionofcar-
bonnanotubesinresin.Thetensilestress-straincurvesindicatethatthemechanicalpropertyofcompositesisbetter
thanthatofpureresinmatrix.Thecompositewith3.0wt%carbonnanotubecontenthasmuchhighervaluethan
thatofpureresin,90%～100%,higherintensilestrength,60%～70%higherintensilemodalusand150%～
200%higherinbreakingelongation.SEMmiagesanalysesofthefracturesectionofthecompositedisplaythatthe
additionconcentrationofcarbonnanotubesinresinhasacloserelationwiththemechanicalpropertyofcarbonnano-
tube/epoxyresincomposites.
KeywordsCarbonnanotubes,Epoxyresin,Composite
1前言固化后的环氧树脂通常较脆,耐疲劳性、耐热
碳纳米管自从1991年被日本学者Iijima发现性、耐冲击性比较差,使其应用受到了一定的限制,
以来[1],10多年来一直是世界科学研究的热点之因此对环氧树脂进行各种改性已成为该领域的重要
一[2]。碳纳米管在理论上是复合材料理想的功能研究课题[5～7]
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