石墨烯纳米片/环氧复合材料粘合剂的制备与性能研究

编号：CPJS06376

篇名：石墨烯纳米片/环氧复合材料粘合剂的制备与性能研究

作者：赵钰 韩森森 孟庆实

关键词： 石墨烯 纳米片 环氧粘合剂 力学和导电性能 扫描电镜

机构： 沈阳航空航天大学航空宇航学院

摘要： 通过对天然鳞片石墨热膨胀并用超声分散制得石墨烯纳米片,并对其复合材料粘合剂进行分析表征。用超声分散和磁力搅拌制备了环氧树脂(EP)/石墨烯(GnP)复合材料粘合剂。研究石墨烯含量对复合材料粘合剂的力学性能和剪切断面形貌的影响,以及石墨烯对环氧粘合剂的增强机理进行了分析。实验表明,复合材料粘合剂的拉伸强度和剪切强度随石墨烯含量的增加先升高后下降,而其杨氏模量和韧性随石墨烯含量的增加而增加。当GnP的体积分数为0.125%时,复合材料粘合剂的拉伸强度达到了最大值65MPa,比纯环氧粘合剂提高了16.07%;当GnP的体积分数为0.375%时,其剪切强度达到了最大值14.53MPa,提高了25.15%;当GnP的体积分数达到0.5%时,复合材料粘合剂的杨氏模量和韧性都达到了最大值,分别为2.98GPa和149J·m^2,相比于纯环氧粘合剂分别提高了77.38%和227%。此外,GnP的添加使环氧树脂粘合剂的导电性大幅提高,得到较低的预渗值,为0.65%。