Cải thiện tính chất cơ học của vật liệu compozit nền epoxy gia cường ống cácbon nano định hướng bằng phương pháp nong-kéo đơn giản

Tóm tắt

Các tấm mỏng ống nano cácbon (CNT) đa thành định hướng ngang đã được chế tạo từ các mảng CNT định hướng dọc bằng phương pháp kéo và quấn. Vật liệu compozit nền epoxy gia cường các CNT định hướng đã được phát triển trên cơ sở tấm mỏng với 100 lớp CNT định hướng bằng phương pháp ép nóng chảy bán thành phẩm của chúng. Tuy nhiên, độ cong và sự sắp xếp không chặt của các CNT trong tấm mỏng đã làm giảm khả năng truyền lực của chúng trong compozit. Do đó, một phương pháp nong-kéo đơn giản đã được sử dụng để biến đổi cấu trúc của các tấm mỏng CNT định hướng nhằm cải thiện các tính chất của compozit. Kết quả đo trình bày trong bài báo chỉ ra rằng phương pháp nong-kéo đơn giản đã làm tăng đáng kể cơ tính của compozit. Sự cải thiện các tính chất của compozit bắt nguồn từ sự duỗi thẳng của các CNT cong và từ sự tăng độ sắp xếp chặt của các CNT trong compozit. Trong nghiên cứu này compozit có tính chất cơ học cao nhất tương ứng với tỷ lệ nong-kéo là 3%. So với compozit không nong-kéo thì compozit nong-kéo 3% có độ bền kéo, và môđun đàn hồi cao hơn tương ứng là 113% và 34%. Nhìn chung, các kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả của phương pháp nong-kéo đơn giản là tạo ra được các tấm mỏng CNT định hướng cao có thể sử dụng để phát triển các compozit với đặc tính cao cấp. So với phương pháp kéo tấm mỏng đã trình bày trong một số nghiên cứu trước, phương pháp nong-kéo trình bày trong nghiên cứu này hiệu quả hơn trong việc cải thiện cơ tính của CNT compozit.