使用氧化多壁碳納米管改善碳纖維復合材料的性能

      以環(huán)氧樹脂（EP）為基體的碳纖維增強復合材料因良好的物理力學性能而被視為工業(yè)領域最具前景的結(jié)構材料之一。但是當EP/CF碳纖維復合材料在低溫或者高溫環(huán)境中使用時，由于CF和EP基體具有不同的熱膨脹系數(shù)，使復合材料基體產(chǎn)生微裂紋，進而形成纖維/基體界面脫黏、孔洞和分層等結(jié)構缺陷，導致材料力學性能下降，甚至破損或斷裂。因此，降低EP基體的CTE值是提高EP/CF復合材料在低溫或高溫環(huán)境中使用性能的關鍵。相關研究已證明，納米四氧化三鐵改性的O-MWCNTs具有鐵磁性，且磁響應性良好，同時還具有較低的熱膨脹系數(shù)。在EP基體中添加一定量的氧化多壁碳納米管O-MWCNTs能明顯提升碳纖維復合材料的力學性能。

通過優(yōu)化乙烯基樹脂和纖維上漿劑開發(fā)高性能碳纖維復合材料

       先進復合材料制造創(chuàng)新研究所（IACMI）與米歇爾曼（Michaelman）以及其他重要的IACMI聯(lián)盟成員一同合作，宣布了一個重點研究優(yōu)化乙烯基樹脂和纖維上漿劑的性能，開發(fā)高性能碳纖維復合材料的項目，其研究目標是開發(fā)不含苯乙烯的乙烯基酯樹脂、纖維上漿劑與碳纖維的混合物，并具有至少3個月的室溫儲存能力，固化時間少于3min 。

采用有機硅提升碳纖維復合材料的耐燒蝕性能

     環(huán)氧樹脂的成型工藝性好，但耐燒蝕性能差，將環(huán)氧樹脂和有機硅樹脂結(jié)合起來，可以制備出具有良好工藝性的耐燒蝕的防熱材料。采用有機硅改性的碳纖維環(huán)氧樹脂復合材料力學性能較高，其拉伸強度達到558MPa，拉伸模量達到44.0GPa，層間剪切強度為16.6MPa；隔熱性能也有明顯的提升，其比熱容和導熱系數(shù)均隨溫度升高而增大，材料的導熱系數(shù)在500攝氏度以內(nèi)不超過0.3W/（m•K）；氧-乙炔燒蝕的平均線燒蝕率為0.049mm/s，平均質(zhì)量燒蝕率為0.0595g/s。

改性雙馬樹脂增強碳纖維復合材料的耐濕熱性能

      雙馬來酰亞胺樹脂既具有聚酰亞胺樹脂的耐高溫、耐輻射等優(yōu)良特性，又具有類似環(huán)氧樹脂的易加工性能，而5428樹脂作為一種新型高韌性雙馬樹脂，其沖擊后壓縮強度（CAI）值達到了260MPa。將5428樹脂與碳纖維進行復合后吸濕率低，其飽和吸濕率僅為0.8%，在干態(tài)170攝氏度下的彎曲性能和層間剪切性能保持率在70%以上，在濕態(tài)150攝氏度下的彎曲性能和層間剪切性能保持在50%以上，開孔壓縮強度保持在80%以上，有效增強了碳纖維材料在應用環(huán)境中更好的耐濕熱能力，同時也能滿足低成本化的生產(chǎn)要求。